La différence entre solstice et équinoxe

Notre calendrier se divise en quatre saisons : printemps, été, automne et hiver. Comment cette scission s'opère ? Les équinoxes et les solstices sont des phénomènes astronomiques biannuels. L'équinoxe de mars marque le début du printemps et celui de septembre annonce l'automne. Quant aux solstices, ils jouxtent printemps-été et automne-hiver. Outre leur rôle de frontière entre les saisons, ces moments ponctuels de l'année correspondent à des époques et positions de la Terre sur son orbite autour du Soleil.

	Le plan écliptique représente le déplacement de la Terre. Photo © IMCCE/Patrick ROCHER

Orbite de la Terre

Nul n'est sans savoir que le Terre tourne sur elle-même mais également autour du Soleil. En se déplaçant, notre planète décrit une trajectoire, l'orbite. Elle se matérialise sous la forme d'un plan, le plan écliptique. Il n'est en rien confondu avec l'axe de rotation de la Terre. Ils ne sont pas non plus perpendiculaires, à savoir que l'axe de rotation de la Terre n'est pas la normale (système orthonormé en mathématiques) au plan. Cette configuration explique que l'équateur céleste ne soit pas parallèle au plan de l'orbite terrestre.

Jour et nuit ex-aequo

Les équinoxes se produisent le 20 mars et le 22 septembre de chaque année. A ce moment, la durée du jour et de la nuit est quasiment identique et ce quelque soit l'endroit où on se trouve à la surface du globe. Cette égalité de temps s'explique tout simplement par la position qu'occupe notre astre, le Soleil.
Si l'on se représente la disposition vue précédemment, par une géométrie dans l'espace, on constate que le plan écliptique "coupe" l'équateur en deux points constituant une ligne, la ligne des équinoxes. Lorsque le Soleil se situe à l'un de ces deux points, c'est l'équinoxe. Les rayons solaires émis sont perpendiculaires à l'axe de rotation de la Terre donc parfaitement parallèles à l'équateur céleste d'où une durée quasi similaire du jour et de la nuit.

Bataille entre jour et nuit

La ligne des solstices se situe perpendiculairement à l'axe des équinoxes. Elle décrit un plan qui est opposé à celui de l'équateur (contrairement au plan des équinoxes). A ce moment, le soleil atteint ses positions les plus méridionale et septentrionale. Il émet des rayons qui sont inclinés d'un certain angle au niveau équatorial. Cela explique que la durée du jour ou de la nuit soit plus longue.
Bien évidemment, les solstices sont inversés suivant l'hémisphère où l'on trouve. En France, le solstice d'été du 21 juin correspond à celui hivernal en Australie.

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