Période sidérale, période synodique


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objectifsObjectifs

La mesure de la période d'un phénomène dépend du référentiel.

Selon le point de vue, vu de la Terre ou du Soleil, un phénomène périodique ne présentera pas la même période.

Le point de vue sidéral

Un phénomène sidéral est décrit dans le référentiel héliocentrique. Il se repère en pratique sur un fond d'étoiles, fixe.

Le point de vue synodique

Un phénomène synodique est décrit dans un référentiel lié à la Terre, mais non géocentrique. Il se repère par rapport à un système d'axes dont l'un pointe en permanence vers le Soleil.

C'est évidemment la définition du jour moyen (24 h en moyenne s'écoulant entre deux passages successifs du Soleil au méridien) qui impose le point de vue synodique.

Entre les points de vue sidéral et synodique, il y a donc un désaccord d'un tour par an !

Exemple

La période de révolution sidérale de Jupiter est de l'ordre de 12 ans : une révolution complète de Jupiter autour du Soleil dure 12 ans. Pratiquement, l'ascension droite de Jupiter va évoluer de 360 deg en 12 ans. Observé de la Terre, Jupiter va mettre 12 ans pour revenir dans une constellation donnée.

Mais la période de révolution synodique de Jupiter est de 13 mois seulement. Si à une date donnée, Jupiter est à l'opposition, il s'écoulera 13 mois avant l'opposition suivante. Au bout de 13 mois, Jupiter à l'opposition sera dans une constellation différente, à environ 30 deg (360/12) de la précédente.

sidsyn.png
Correspondance entre périodes sidérale et synodique des planètes du système solaire.
Crédit : ASM

Simuler

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Le mouvement de Mars, suivi par pas de 10 jours, sur une période synodique
Crédit : ASM
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Le mouvement de Jupiter, par pas de 20 jours, repéré sur une carte en coordonnées équatoriales. Jupiter étant plus éloigné que Mars, sa boucle de rétrogradation est de moindre ampleur ; elle est également peu ouverte, car les plans orbitaux de Jupiter et de la Terre sont quasiment confondus.
Crédit : ASM

Le mouvement apparent des planètes externes

Les animations ci-jointes montrent le mouvement apparent de Mars et de Jupiter. Lorsque la Terre double la planète, celle-ci semble rétrograder sur le fond d'étoiles.


S'exercer

qcmQCM

1)  Quelle période de révolution intervient dans la 3ème loi de Kepler ?


2)  Quelle période de révolution de la Lune intervient pour la prévision des éclipses ?


3)  Quelle période de révolution de la Lune intervient pour le phénomène des marées


4)  Quelle période de rotation propre du Soleil mesure-t-on directement de la Terre, p.ex. par l'observation de la rotation des taches solaires ?


5)  Quelle période de rotation propre du Soleil doit être considérée dans un modèle de structure interne du Soleil ?



Réponses aux QCM

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QCM