L'équinoxe d'automne, c'est demain, mais l'heure à laquelle il se produit n'est pas entièrement claire : voici une copie d'un email que j'ai envoyé à Pierre Bretagnon de l'Institut de mécanique céleste et de calcul des ephémérides, et qui peut intéresser les astronomes de service—
Date: Sat, 20 Sep 2003 16:48:02 +0200
From: David Madore <david>madore
ens
To: Pierre Bretagnon <pierre>
Subject: instant de l'équinoxe
Message-ID: <20030920164802.A14194@clipper.ens.fr>
User-Agent: Mutt/1.2.5.1i
Content-Length: 1913
Lines: 41
Bonjour,
Je me permets de vous contacter parce que j'ai vu votre nom associé à
plusieurs théories planétaires et de rotation de la Terre, donc vous
êtes sans doute la personne la plus compétente pour répondre à ma
question. Je précise que je suis pour ma part thésard en maths pures
(en géométrie algébrique) et intéressé par la mécanique céleste à
titre de hobby.
En une phrase, ma question est : quelle est la définition précise de
l'équinoxe (d'automne, en l'occurrence, parce que c'est celui qui
arrive dans trois jours) ?
Naïvement, j'aurais dit, c'est l'instant où le soleil vrai arrive à
l'ascension droite de 12 heures et déclinaison de 0 degrés mesurés par
rapport à l'équinoxe vrai de la date, ces deux événements étant
simultanés par définition du système de coordonnées. Mais j'ai
consulté le serveur d'éphémérides sur le site du Bureau des
Longitudes, et j'y apprends avec une petite dichotomie que le soleil
aura l'ascension droite de 12 heures mesurée par rapport à l'équinoxe
vrai de la date à 2003-09-23T10:46:45.10Z UTC tandis qu'il aura la
déclinaison nulle à 2003-09-23T10:47:11.12Z UTC. Cela fait une
différence de 26 secondes, ce qui n'est pas du tout négligeable. J'ai
pu croire à une imprécision des théories planétaires, mais la
différence entre VSOP et DE406 n'est que de 600 ou 700 millisecondes,
donc j'imagine que je peux attendre une précision en-dessous de la
seconde de temps pour le calcul de l'événement en question.
Donc : pourriez-vous m'expliquer à quoi est dû cet écart ? Et,
globalement, si vous deviez dater l'équinoxe à la seconde près, que
répondriez-vous ?
J'espère ne pas abuser de votre temps en vous demandant cela, et je
vous remercie d'avance de votre attention.
Bien cordialement,
--
David A. Madore
Mél:david; WWW: http://www.eleves.ens.fr:8080/home/madore/
Tél: 0145883961 (Paris) / 0169281582 (parents) / 0699730449 (portable)
Note : On m'a fait savoir que Pierre Bretagnon était décédé depuis environ un an quand je lui ai envoyé ce mail, ce qui explique qu'il n'y ait jamais répondu. Toujours est-il que je n'ai pas trouvé la réponse à ma question.
Ajout : Je recopie ici ce que j'ai écrit en commentaires sur ce que je crois avoir compris sur la définition de l'écliptique et de l'équinoxe vrais et moyens :
Pour commencer, l'écliptique n'est pas « le plan de l'orbite terrestre » puisque l'orbite terrestre n'est pas plane, et de toute façon ce serait plutôt l'orbite du barycentre Terre-Lune (EMB) qu'il faudrait prendre ; mais ce n'est même pas « le plan osculateur de l'orbite de l'EMB » (plan qui contiendrait l'EMB, sa vitesse instantanée, et son accélération instantanée, et dont il n'y a aucune raison qu'il contienne le Soleil, c'est clair).
En fait, l'écliptique, c'est (au moins en négligeant les effets relativistes qui viennent encore compliquer les choses) le plan (ou plutôt la direction de plan) perpendiculaire au moment cinétique de l'EMB dans son mouvement héliocentrique (le moment cinétique du mouvement héliocentrique de l'EMB, c'est le moment cinétique héliocentrique du système Terre+Lune moins le moment cinétique interne du couple Terre+Lune par rapport à son barycentre). C'est-à-dire que c'est le plan contenant le Soleil, l'EMB, et la vitesse instantanée de l'EMB. Ce plan (qui n'est pas osculateur) contient donc toujours le (centre du) Soleil, du moins si on le rapporte à l'EMB, mais plus si on le rapporte à la Terre, évidemment.
Sauf que ça c'est l'écliptique vrai, et personne n'utilise l'écliptique vrai. À la place, on utilise l'écliptique moyen, qui est défini comme perpendiculaire au moment cinétique moyen de l'EMB, « moyen » signifiant qu'on a retranché, dans une théorie analytique à variation séculaire, les termes dépendant des longitudes moyennes des planètes et des arguments de la Lune (dans un référentiel inertiel, si on cherche à définir l'écliptique moyen inertiel, parce qu'il y a aussi un écliptique moyen rotationnel, mais passons).
Le piège dans lequel je suis tombé, c'est que quand on parle d'« équinoxe vrai », il s'agit de l'intersection de l'équateur vrai (chose qu'il faudrait définir, et ce n'est pas évident non plus, ce n'est ni le plan perpendiculaire à l'axe instantané de rotation ni le plan perpendiculaire à l'axe du moment cinétique ni le plan perpendiculaire à l'axe principal d'inertie, mais ce n'est pas le point ici) et de l'écliptique moyen. Or j'ai cru qu'une grandeur « vraie » serait définie par rapport à deux grandeurs « vraies » : ce qui était naïf de ma part (justement, personne n'utilise l'écliptique vrai comme plan de référence).
Mais bon, en fin de compte, il est assez clair que la bonne chose à prendre en compte est l'ascension droite du Soleil (et c'est ce que j'ai fait), mesurée dans le plan de l'équateur vrai et par rapport à l'équinoxe vrai.
De plus, je crois que les constellations astrologiques se définissent selon la longitude écliptique géocentrique vraie des astres (regroupée de 30° en 30°) mesurée sur l'écliptique inertiel moyen de la date avec pour référence le nœud de l'équateur moyen de la date sur ce dernier (le nœud en question définissant la tête du Bélier).