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Différences entre une période de révolution « synodique et sidérale »

première démonstration

Différence entre les périodes synodique et sidéral




Période synodique

par rapport au Soleil

La période synodique Cette période fait référence au temps nécessaire pour qu'un objet céleste revienne à la même position par rapport au Soleil, vu depuis la Terre.

Pour la Lune, cela correspond à un cycle complet d'une phase lunaire, soit environ 29,5 jours.

Pour la Terre cela correspond à une année tropique, c'est à dire un an, et la période est d'environ 365,2422 jours.



La période de révolution synodique de la Lune est de : 29,5 jours.

La période de révolution synodique de la Terre est de : 365,2422 jours.





Période sidérale

par rapport aux étoiles

La période sidérale : Cette période fait référence au temps nécessaire pour qu'un objet céleste revienne à la même position par rapport aux étoiles fixes, vues depuis la Terre.

Pour la Lune, cela correspond à un cycle complet d'une phase lunaire, soit environ 27,3 jours. Pour la Terre, cette période est d'environ 365,25636 jours.

La période de révolution sidérale de la Lune est de : 27,3 jours.

La période de révolution sidérale de la Terre est de : 365,25636 jours.





Quelle période nous intéresse le plus ?

C'est la période synodique.

Des deux périodes, une seule nous concerne directement ; c'est celle qui représente l'expérience humaine, la période synodique. Car la Terre met en effet environ 365,2422 jours pour compléter une année et la Lune met bien 29 jours et demi pour compléter une lunaison.

La période sidérale, quant à elle, est une mesure essentielle pour les astronomes, car elle donne une représentation plus précise et constante des mouvements réels des objets dans l'espace, sans les effets de la propre orbite de la Terre. Cela permet une meilleure compréhension des caractéristiques orbitales des astres et est donc un outil clé dans l'étude et l'exploration de l'univers.




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Différences entre une « période de révolution » synodique et sidérale

Deuxième démonstration


La mesure de la période d’un phénomène mécanique dépend du référentiel choisi.

Si on observe le même mouvement, mais en se repérant à l'aide d'un axe qui pointe en permanence vers le Soleil , c'est le point de vue synodique.


Si l’on observe le mouvement de révolution d'un astre en se repérant à l’aide d’un fond d’étoiles fixes, c’est le point de vue sidéral.


  • Ainsi la période synodique de la Lune : en 1 et en 3, est la durée d'un cycle lunaire tel qu'observé depuis la Terre:
    elle vaut 29 jours 1/2 terrestres.

  • La période sidérale de la Lune : en 1 et en 2, est la durée d'un cycle lunaire par rapport aux étoiles fixes :
    cette période vaut 27,3 jours terrestres.
Source : astrosurf.com adaptée pour simplifier le plus possible


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Explications


Différence entre les périodes synodique et sidéral



Qu'est-ce qu'un mois sidéral ou un mois synodique ?

Pour rappel, le nom « mois » vient du latin « mensis ». L'origine de ce terme est étroitement liée au cycle lunaire. Dans de nombreuses cultures anciennes, le temps était mesuré en fonction des phases de la Lune, et cette période de temps correspondant à un cycle complet des phases de la Lune est devenue ce que nous appelons un mois.

C'est donc un mois lunaire !

Lorsque l'on parle de mois sidéral ou synodique, on fait référence à des mois lunaires.





Pourquoi les périodes sidérales et synodiques sont-elles différentes?

Lors d'un cycle lunaire, la Lune devrait parcourir environ 360 degrés pour revenir à son point de départ initial si la Terre était immobile. Mais comme la Terre se déplace sur son orbite pendant ce temps, la Lune doit ajouter environ 90 degrés supplémentaires pour rattraper cette distance, soit un total d'environ 390 degrés.





Quelle est la différence entre les mois sidéraux et synodique ?

Le mois sidéral est donc le temps que met la Lune pour effectuer une révolution depuis son point de départ, si la terre ne s'était pas déplacée entre temps...
Un mois sidéral dure 27,322 jours

Mais comme la Terre s’est déplacé entre temps, pour rattraper cette distance, la Lune doit parcourir une distance supplémentaire, ce qui ajoute un  peu de temps. Pour cette raison…
Un mois synodique dure 29,531 jours

differbetween.com





Bien sûr, pour prendre ces mesures, il faut définir le référentiel, c'est-à-dire le point de vue d'où l'on se projette pour effectuer la mesure.

Lorsqu'on parle de l'expérience observée depuis la Terre, en fait, on parle du point de vue du mouvement de la Terre par rapport au Soleil. Il faut toujours garder à l'esprit que tous ces astres sont en perpétuel mouvement les uns par rapport aux autres.

Le point de vue de la Terre implique donc ce mouvement perpétuel de la Terre par rapport au Soleil, et c'est pourquoi, ce que l'on nomme le période synodique est une mesure dont la référence est le Soleil.

En revanche, si l'on veut prendre un point dans l'espace, comme la position d'un astre, ici la Lune, et que l'on souhaite le prendre comme référence sans se préoccuper du mouvement de la Terre, dans ce cas, on prend comme référence les étoiles en arrière-fond car elles sont immobiles.

...

Mois sidéral = Alignement sur des étoiles

Le Lune parcourt ≈360° en 27,322 jours

Mois synodique = Alignement au Soleil

Le Lune parcourt ≈390° en 29,531 jours

C'est qu'entre temps, la Terre s'est déplacée et la Lune doit rattraper ce déplacement


Note : La différence exacte est d'environ 360 / 27,3 * (29,5 - 27,3) ≈ 32,3 degrés. Ainsi, la Lune parcourt environ 360 + 32,3 = 392,3 degrés en période synodique.





Une quesiton se pose :

Pourquoi la période synodique de la lune est plus longue que la période sidérale alors que c'est l'inverse pour les période de la Terre ?

En effet :

  • Révolution synodique de la Lune est de : 29,5 jours.
  • Révolution sidérale de la Lune est de : 27,3 jours.

Pour la lune on voit que la période synodique est plus longue et c'est bien normal puisqu'elle doit rattraper le chemin parcouru par la Terre.

  • La période de révolution synodique de la Terre est de : 365,2422 jours..
  • La période de révolution sidérale de la Terre est de : 365,25636 jours..

Cette fois-ci, c'est la période sidérale qui est plus longue. C'est étrange non ?


Cela s'explique par un autre phénomène.

La raison pour laquelle la période synodique est légèrement plus courte que la période sidérale est liée à la précession des équinoxes. Même si ce phénomène a un cycle de 26 000 ans, il affecte néanmoins la position de l'équinoxe vernal chaque année.

La précession des équinoxes fait que les équinoxes se déplacent légèrement en arrière le long de l'écliptique chaque année. Cela signifie que l'équinoxe vernal arrive un peu plus tôt chaque année sidérale, raccourcissant ainsi l'année tropique par rapport à l'année sidérale.

Cela peut sembler contre-intuitif, surtout compte tenu de la longueur du cycle de précession. Néanmoins, ce mouvement lent a un impact mesurable sur la durée de l'année tropique par rapport à l'année sidérale.





Conclusion

  • Le point de vue synodique inclut le mouvement du déplacement de la Terre sur son orbite, donc, c'est un point de vue mobile,

  • alors que


  • le point de vue sidéral cherche à définir un point fixe dans l'espace, c'est donc un point de vue immobile. C'est-à-dire, indépendant du déplacement de la Terre sur son orbite.


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