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GéométrieNotion · Glossaire

équinoxe

Un équinoxe est l'un des deux instants de l'année où le Soleil, dans son mouvement apparent le long de l'écliptique, passe par l'équateur céleste. Dans le modèle géométrique idéal, le jour et la nuit durent alors chacun 12 heures. Ces passages surviennent le plus souvent autour du 20 ou 21 mars et du 22 ou 23 septembre ; leur date civile exacte varie selon l'année et le fuseau horaire.
Croisements équinoxiaux L'écliptique croise l'équateur céleste aux équinoxes de mars et de septembre. Équateur céleste Écliptique mars septembre
La déclinaison solaire s'annule aux deux croisements opposés : l'équinoxe de mars et celui de septembre.
Sommaire

Ce que vous allez apprendre

  • Identifier l'équinoxe comme un croisement de l'écliptique et de l'équateur céleste.
  • Situer les deux équinoxes dans les fourchettes de dates données.
  • Interpréter le partage idéal de 24 heures en deux durées de 12 heures.
  • Distinguer un équinoxe d'un solstice et de la précession des équinoxes.

En clair

Imaginez la course du Soleil dessinée sur le ciel pendant une année. Deux fois, cette trajectoire croise le grand cercle qui prolonge l'équateur terrestre dans le ciel. Chacun de ces passages est un équinoxe.
Ces deux instants arrivent le plus souvent autour du 20 ou 21 mars et du 22 ou 23 septembre, avec une date civile qui varie selon l'année et le fuseau horaire. Dans l'hémisphère nord, ils ouvrent respectivement le printemps et l'automne astronomiques. Le Soleil est alors à la frontière entre les deux hémisphères célestes.

Définition

Un équinoxe est un instant précis : le centre du Soleil, dans son mouvement apparent annuel, se trouve à l'un des deux points où l'écliptique coupe l'équateur céleste. La déclinaison, c'est-à-dire l'angle qui situe un astre au nord ou au sud de l'équateur céleste, est alors nulle. Si cette déclinaison est notée par la lettre grecque delta, le critère s'écrit δ=0\delta=0^\circ.
Les deux plans de référence sont inclinés d'environ 23° 26′ l'un par rapport à l'autre. Ils se coupent donc en deux points opposés. Le passage de mars, le plus souvent autour du 20 ou 21, est l'équinoxe de printemps dans l'hémisphère nord. Le passage de septembre, généralement autour du 22 ou 23, y est l'équinoxe d'automne. La date civile exacte varie selon l'année et le fuseau horaire. Les noms des saisons dépendent ainsi de l'hémisphère, tandis que les deux passages astronomiques sont les mêmes pour toute la Terre.
Dans le modèle géométrique idéal, la moitié éclairée et la moitié sombre du globe sont alors réparties symétriquement : le jour et la nuit durent chacun la moitié d'une journée de 24 heures. Cette formulation géométrique doit être distinguée de la durée observée entre le premier bord visible du Soleil au lever et son dernier bord au coucher.

Un exemple, pas à pas

Prenons le passage de mars dans un modèle idéal. Les données sont une journée de 24 heures, deux durées égales pour le jour et la nuit, et une déclinaison solaire nulle au croisement de l'équateur céleste. Le schéma associé suit aussi l'écliptique, inclinée de 23° 26′, sur un tour apparent complet.
1. Partager les 24 heures en deux durées égales.
2. Calculer 24 ÷ 2 = 12 heures.
3. Associer 12 heures au jour et 12 heures à la nuit dans ce modèle.
4. Repérer dans le schéma le croisement de mars : la déclinaison y vaut 0°.
Le résultat idéal est donc une durée de 12 heures pour chacune des deux moitiés. Le contrôle est immédiat : 12 heures + 12 heures = 24 heures. Environ six mois plus loin sur le parcours apparent, le second croisement donne le passage de septembre et le même partage géométrique.

En pratique

Pour situer le début des saisons astronomiques, on repère l'instant du passage plutôt qu'une date fixe. Il tombe le plus souvent autour du 20 ou 21 mars et du 22 ou 23 septembre, mais la date civile varie selon l'année et le fuseau horaire.
Pour lire une carte du ciel, on cherche le croisement de l'écliptique avec l'équateur céleste. Un point de l'écliptique au nord ou au sud de ce cercle ne correspond pas à un équinoxe.
Pour s'orienter, le lever vers l'est et le coucher vers l'ouest donnent un repère propre à l'équinoxe dans le modèle idéal. Pour une observation réelle, l'horizon local reste préférable à une direction déduite sans tenir compte du relief.

À ne pas confondre

Équinoxe et solstice. À l'équinoxe, le Soleil passe sur l'équateur céleste et sa déclinaison vaut 0°. Au solstice, sa déclinaison atteint au contraire un maximum vers le nord ou le sud. Un passage de mars ou de septembre tranche pour l'équinoxe ; un extrême de juin ou de décembre tranche pour le solstice.
Équinoxe et précession des équinoxes. L'équinoxe est l'un des deux passages annuels du Soleil sur l'équateur céleste. La précession est le lent déplacement de ces repères sur l'écliptique. Une date saisonnière annuelle désigne le premier phénomène ; une évolution sur une très longue durée désigne le second.

Limites et pièges

Un instant, pas une journée entière. L'équinoxe est le moment du croisement céleste. Dire « le jour de l'équinoxe » désigne seulement la date civile qui contient cet instant. Il faut conserver l'heure et le lieu d'observation lorsqu'une datation précise est nécessaire.
Douze heures est une valeur de modèle. Le partage 12 heures + 12 heures = 24 heures décrit une symétrie géométrique. Une mesure réelle du lever au coucher dépend aussi de la définition du lever, du disque solaire, de l'atmosphère et de l'horizon local. Il faut donc comparer les mesures avec leur convention et leur précision, non exiger exactement 12 heures.
Les dates ne sont pas fixes. Les équinoxes tombent le plus souvent autour du 20 ou 21 mars et du 22 ou 23 septembre, mais d'autres quantièmes sont possibles selon l'année et le fuseau horaire. Retenir un seul quantième ou ces seules dates pour toutes les années produit une erreur observable ; il faut employer la date calculée pour l'année concernée.
Printemps et automne changent avec l'hémisphère. Les appellations données pour mars et septembre valent dans l'hémisphère nord. Le phénomène astronomique ne change pas, mais le nom saisonnier s'inverse dans l'hémisphère sud.

Pour aller plus loin

Écliptique — Suivre la trajectoire apparente annuelle du Soleil et comprendre pourquoi elle rencontre deux fois l'équateur céleste.
Équateur céleste — Situer le cercle de référence dont le franchissement définit chacun des deux équinoxes.
Point vernal — Approfondir le point équinoxial de mars et son rôle comme origine dans le repérage céleste.
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