PRÉCESSION ET NUTATION

Expressions de la précession et de la nutation

On appelle équateur moyen un plan qui serait celui de l'équateur si celui-ci ne subissait pas les mouvements périodiques de nutation en opposition avec l'équateur réel ou équateur vrai. Par définition, l'écliptique, plan moyen de l'orbite terrestre, ne subit pas de tels mouvements périodiques.

Plans parallèles aux équateurs moyens

Plans parallèles aux équateurs moyens

Plans parallèles aux équateurs moyens

Plans parallèles aux équateurs moyens

On reporte sur une sphère des plans parallèles aux équateurs moyens A1, A2 et aux écliptiques E1, E2 aux instants t 1 et t 2. Les équinoxes correspondants sont γ1 et γ2, et les angles ε1 et ε2 sont les obliquités de l'écliptique.

On appelle M et N, respectivement, les intersections de A1 avec A2 et de E1 avec E2. Enfin, γ′est l'intersection de A2 avec E1. ψ = γ1γ′ est la précession luni-solaire. χ = γ′γ2 est la précession planétaire, appelée ainsi parce que le mouvement de l'équinoxe est causé par les planètes. p = γ2 N − γ1 N est la précession générale en longitude. μ = γ2 M − γ1 M est la précession générale en ascension droite. Si t est exprimé en années juliennes de 365,25 jours à compter du premier jour julien de l'an 2000 (JJ = 2 451 545), on a :

p 0 est appelé constante de la précession. En réalité, les termes en t 2 ne représentent pas une accélération de la précession, mais sont les premiers termes d'un développement en série entière du temps d'effets à très longue période (plusieurs dizaines de milliers d'années). Une théorie générale valable un temps très long ferait apparaître à leur place ces termes périodiques.

Équateurs vrai et moyen

Équateurs vrai et moyen

Équateurs vrai et moyen

Équateurs vrai et moyen

À chaque instant, l'équateur vrai Av ne coïncide pas avec l'équateur moyen Am. Les équinoxes correspondants sont γm et γv et les obliquités εm et εv. N = γmγv est la nutation en longitude, Ω = εv − εm est la nutation en obliquité.

D'après J. Wahr, les termes les plus importants dans l'expression de la nutation sont :

où θ est la longitude du nœud ascendant de l'orbite lunaire ; le terme correspondant, de période 18,6 ans, est la nutation de Bradley ; L est la longitude du Soleil (2 L : période de 6 mois) et l est la longitude de la Lune (2 l : période de 13,66 jours).

Le coefficient ν de cos θ dans Ω est la constante de la nutation (ν = 9,2025″).

L'ensemble des termes de la nutation adoptés par l'U.A.I. ainsi que les raisons ayant conduit à leur adoption ont été décrits par P. K. Seidelmann.

Les variations des coordonnées moyennes ou vraies (αm, αv : ascension droite ; δm, δv : déclinaison d'un astre) sont données par :

On se reportera, pour plus de détails, aux travaux d'André Danjon et d'Edgar W. Woolard et Gerald M. Clemence.

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Écrit par

  • Jean KOVALEVSKY : membre de l'Académie des sciences, astronome émérite à l'Observatoire de la Côte d'Azur

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Pour citer cet article

Jean KOVALEVSKY, « PRÉCESSION ET NUTATION », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le . URL :

Médias

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Principaux mouvements: rotation, révolution, précession et nutation.


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Plans parallèles aux équateurs moyens

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Autres références

  • ASTROMÉTRIE

    • Écrit par Jean KOVALEVSKY
    • 35 809 mots
    • 9 médias
    [...]terrestre. L'écliptique, lui, varie par suite des perturbations des planètes sur le mouvement de la Terre. L'ensemble constitue la précession et la nutation. Le nom de précession est réservé aux termes séculaires ou de périodes assez grandes pour être développées suivant les premières puissances du[...]
  • CINÉMATIQUE

    • Écrit par Michel CAZIN, Jeanine MOREL
    • 30 494 mots
    • 10 médias
    [...]souvent les angles d'Euler ainsi définis : n étant un vecteur unitaire (dit nodal) orthogonal à z et à z S, ces trois angles sont la précession Ψ (t) = ( x , n ) mesurée sur z , la nutation θ (t) = ( z , z S) mesurée sur n , la rotation propre ϕ (t) = ( n , x S) mesurée[...]
  • GYROSCOPES & GYROMÈTRES

    • Écrit par Jean-Claude RADIX
    • 18 569 mots
    • 6 médias
    [...]conditions, l'application du théorème du moment cinétique à la toupie conduit à C a  = (d H )/(dt) (C a est le couple appliqué à t ; (d H )/(dt) est la vitesse absolue de H ), soit :
    Ω, dérive (ouprécession) de t sous l'action de C a, est la rotation instantanée de A (ou de Δ).
  • HIPPARQUE DÉCOUVRE LA PRÉCESSION DES ÉQUINOXES

    • Écrit par James LEQUEUX
    • 1 308 mots

    Hipparque de Nicée (ou Hipparque de Rhodes, premier quart du ii e siècle-après 127 avant J.-C.) est sans conteste le plus grand astronome de l'Antiquité. Parmi ses nombreuses découvertes, la plus importante est celle de la précession des équinoxes (déjà entrevue par les Chaldéens), c'est-à-dire[...]

  • MÉCANIQUE CÉLESTE

    • Écrit par Bruno MORANDO
    • 33 236 mots
    • 4 médias
    [...]approximation la Terre a une rotation uniforme autour d'un axe dont la direction décrit en 26 000 ans un cône de 23030′ de demi-angle au sommet (phénomène de précession). L'axe de rotation a de plus un mouvement de balancement de faible amplitude et de période voisine de 18 ans autour de sa position moyenne[...]
  • Afficher les 8 références

Voir aussi