Analemme
Analemme.
L’analemme vu de la Terre à midi.
L’analemme vu de Mars[1].

L’analemme (ou analème même racine que lemme[2]) désigne de nos jours la figure tracée dans le ciel par les différentes positions du Soleil relevées à une même heure et depuis un même lieu au cours d’une année calendaire.

Sommaire

Réalisation

Cette figure ne peut être mise en évidence que par photographie ou en simulant le phénomène dans un programme d’astronomie ou à l’aide d’un planétarium. Une telle figure n’est pas propre à la Terre et peut être visible, sous d’autres formes depuis d’autres planètes. Sur Terre, l’analemme a une forme de « 8 », sur Mars c’est une « goutte d’eau ».

La coordonnée verticale d’un point correspond à la déclinaison du Soleil alors que la position horizontale indique le décalage entre l’heure solaire apparente et l’heure solaire moyenne, c’est-à-dire une heure qui suit l’heure donnée par une montre.

L’écart entre ces deux temps s’appelle équation du temps. Elle est la résultante de deux effets. D'abord, à cause de l’excentricité de l’orbite de la Terre et de la deuxième loi de Kepler, la vitesse apparente de déplacement du Soleil n’est pas constante. Ensuite le temps solaire moyen est donné pour un Soleil fictif se déplaçant sur l’équateur alors que le Soleil se déplace le long de l’écliptique, il faut donc tenir compte de l’inclinaison de l'axe de rotation de la Terre par rapport au plan de l’écliptique.

L'orientation de l’analemme dépend de l’heure. Vers midi local, la forme du huit est presque droite par rapport au méridien, comme sur l’illustration présentée ci-contre. A un autre heure de la journée le huit est incliné à gauche (matin) ou à droite (après-midi) : il suit le grand cercle de la voûte céleste distant du midi de l'angle horaire correspondant à l'heure choisie. Même à midi, la forme n’est pas symétrique, que ce soit par rapport à un axe horizontal ou vertical, car les dates de passage au périhélie et à l’aphélie (symétrie pour ce qui concerne l’effet de l’excentricité) ne correspondent pas avec les solstices (symétrie pour ce qui concerne l’effet de l’inclinaison).

Cette courbe est parfois tracée directement sur les cadrans solaires afin de leur faire indiquer le midi moyen suivant les saisons : elle est l’image de cet analemme. Le cadran peut même se réduire à sa seule ligne de midi accompagnée de l’analemme : il prend alors le nom de méridienne dite « de temps moyen ». Il est même possible de remplacer chaque ligne horaire par une courbe en huit : le cadran indique alors directement l'heure moyenne et, si on tient compte du décalage en longitude, l'heure TU

Notes

Usage

En France, traditionnellement, on parle simplement de courbe en huit. Le mot analemme est venu récemment de Grande-Bretagne et d'Allemagne.

Homonymie

Il ne faut pas confondre cet analemme avec la figure du même nom, qui lui est historiquement bien antérieure[3], et qui servait à tracer des cadrans solaires ou établir géométriquement la hauteur du soleil. Elle résultait de la projection de la sphère céleste sur le plan méridien.

Références

  1. (en) Telling Time on Mars par Michael Allison — janvier 1998.
  2. Définitions lexicographiques et étymologiques de « analème » du CNRTL.
  3. L'analemme d'Anaximandre à Ptolémée

Voir aussi

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