L'axe de la terre et le pôle de l'écliptique




L'axe de la Terre décrit un cône autour du pôle de l'écliptique en 26000 ans. Rayon du cercle 23,5°

L’axe de la Terre est aujourd’hui dirigé vers l’étoile polaire mais c’est temporaire. Au cours des siècles, cet axe décrit un cercle à travers les constellations boréales à proximité… d’alpha Dragon du temps des pyramides… entre alpha et kappa du Dragon et béta de la Petite Ourse du temps de Pythéas le Massaliote… et aujourd’hui s’éloignant progressivement de la Petite Ourse.  
Le Soleil et les planètes circulent dans le plan écliptique à travers les 12 signes du zodiaque. Ce plan du système solaire est fixe par rapport aux étoiles de notre Galaxie, son axe demeure toujours dirigé en direction vers l’étoile oméga du Dragon, proche du pôle de l’écliptique.

Au cours de la nuit les astres circumpolaires décrivent des petits cercles, les astres tempérés et tropicaux des cercles de plus en plus grand…jusqu’au grand cercle équatorial. 

Aujourd’hui on sait que ce n’est pas l’ensemble du ciel qui tourne autour de l’axe polaire … mais c'est la Terre qui tourne et dans l’autre sens. Déjà des pythagoriciens comme Nicétas de Syracuse, d’autres encore dans les mondes grecs et latins comme au moyen-âge, l’avaient envisagé mais l’autorité d’Aristote avait tout verrouillé :« la Terre ne peut pas tourner, disait-il, sinon les oiseaux ne retrouveraient pas leur nid »…une affreuse épine… l’inertie… 

Il faudra attendre les expériences de Galilée et même le pendule de Foucault. 



La rotation des étoiles est plus simple que celle du Soleil et des planètes et plus encore de celle de la Lune : les étoiles parcourent chaque nuit le même cercle. Le même scénario se reproduit le lendemain, mais avec 4 minutes d’avance, et ainsi de nuit en nuit pendant toute l’année. Chaque année les mêmes étoiles se lèvent à la même heure et le scénario recommence avec son petit décalage journalier.

Selon les semaines, les mois ou les années, on voit les planètes, décrire des cercles différents au cours de la nuit. En effet, comme les planètes se déplacent dans le zodiaque, leur déclinaison ou latitude varie de +23°5 à -23°5. En cours de nuit les planètes circulent sur des cercles parallèles à l’équateur, des cercles qui se décalent lentement de nuit en nuit entre les tropiques du Cancer et du Capricorne. Le Soleil effectue cet aller-retour entre les tropiques en I an, Jupiter en 12 ans, Saturne en 30 ans. La Lune évolue à grands pas : 27 jours seulement aller-retour entre les tropiques ; il faut vraiment la guetter de jour en jour si on veut prévoir où elle se lèvera : nord-est ? est ? sud-est ?



En couleur bleu les méridiens qui convergent vers l’étoile polaire, au centre des cercles, parallèles à équateur. A droite, le pôle de l’écliptique entre les cercles de déclinaison (latitude) 60° et 70°. A proximité  oméga du Dragon ; la numérotation de cette étoile, par la dernière lettre de l’alphabet grec nous indique déjà que cette étoile est assez faible, en effet magnitude 4,9.

L’axe de la Terre décrit en 26 000 ans le cercle en pointillés noirs centré sur le pôle de l’écliptique. Ce cercle de 23°5 de rayon passe par les constellations du Dragon, de la Petite Ourse, de Céphée, du Cygne et de la Lyre. A droite de l’image une étoile très brillante Véga, alpha Lyre, sera la nouvelle étoile polaire dans 12 000 ans 

 Au cours de la nuit, comme toutes les étoiles, oméga du Dragon, point fixe et axe du système solaire, tourne autour de l’étoile polaire (la flèche jaune). En fait c’est la Terre qui tourne sur elle-même autour de son axe incliné de 23°5. La déclinaison de oméga du Dragon est de 66°5, à nos latitudes elle demeure visible durant toutes les nuits, ne se lève, ni se couche.

L’axe de la Terre est dirigé vers l’étoile polaire, en bas -couleur magenta -. On voit aussi la petite Ourse et plus à droite la grande Ourse séparées par la queue du Dragon. 

Le Dragon s’enroule autour du pôle de l’écliptique, le point de couleur de couleur jaune qui est l’axe du système solaire. Ce Dragon…on dirait plutôt un serpent avec un bec de perroquet et une barbichette de chèvre…n’est pas de nature à effrayer les plus jeunes enfants. Cette image magnifique est extraite du célèbre atlas de Flamsteed, grand astronome britannique, une édition ici revue par les français Lalande et Méchain. 

Les premières civilisations avaient déjà mis un Dragon au pôle de l’écliptique ; pour elles, lors d’une éclipse… «un terrible Dragon venait avaler la Lune ou le Soleil»

Et le mois du Dragon ? Cette terminologie est restée dans le langage des astronomes, elle est liée aux éclipses qui se produisent toujours quand la Lune franchit l’écliptique. Sa durée très précise est 27,2122 jours selon les tablettes babyloniennes, 27,2122178 jours selon Danjon,1952- le mois du Dragon est défini comme « e temps qui s’écoule entre deux retours successifs de la Lune au nord de l’écliptique, du côté de la constellation du Dragon». Cette période draconitique, les anglo-saxons disent draconic, fournit la deuxième condition des éclipses et intervient dans le calcul des éclipses. 



Alors que les astronomes Babyloniens positionnaient les planètes et les 12 signes du zodiaque en coordonnées écliptiques, Hipparque fut le premier des grecs à utiliser les coordonnées équatoriales, nos coordonnées contemporaines à base de méridiens et de parallèles. 

C’était un choix conscient. Pline nous en a décrit les raisons si nobles : …savoir s’il naissait des étoiles nouvelles ou s’il en disparaissait… mesurer si elles se déplaçaient …vérifier si certaines changeaient d’éclat… 

Mais quel paradoxe, pour le malheureux Hipparque désormais contraint d’abandonner le système des coordonnées écliptiques si commode pour mesurer le déplacement des planètes, pour un système de coordonnées équatoriales nécessaire pour mesurer les mouvements propres de étoiles mais, hélas, lentement changeantes au cours des siècles comme il venait lui-même de le découvrir : la précession des équinoxes

Hipparque n’avait pas le choix. Il faut disposer de grands instruments méridiens richement gradués et d’horloges pour mesurer l’écoulement du temps

On prend souvent l’exemple de la rotation de la toupie pour expliquer la précession des équinoxes. Cette diapo (grahamhancock.com) montre clairement une toupie tournant rapidement sur elle-même dans un sens donné, tandis que son axe décrit lentement un cône dans le sens contraire. (précession des équinoxes en 26000 ans)

«Hipparque se demandait, rapporte Pline, si les étoiles regardées comme fixes ne sont pas réellement animées de certains mouvements. Il ne trouva d’utilisables que les anciennes observations d’Aristille et de Timocharis qui avaient porté sur des déclinaisons et sur des distances de certaines étoiles à la Lune éclipsée, [et donc au point équinoxe origine des longitudes écliptiques]»
Dans L’Astronomie, 1911, l’astronome Bigourdan rappelle que « la position de la Lune (proche) par rapport aux étoiles (lointaines) est affectée par la parallaxe (phénomène déjà connu d’Hipparque) qui dépend de la position de la Terre au cours de sa rotation journalière, mais, ajoute-t-il, par chance, lors d’une éclipse de Lune, l’ombre de la Terre sur la Lune en est également affectée, et de la même grandeur, si bien que le cône d’ombre de la Terre sur la Lune diffère donc exactement de 180° du Soleil en longitude». «Ainsi Hipparque, qui disposait de Tables précises de la longitude écliptique du Soleil à cette heure là, pouvait donc en déduire la longitude de la Lune éclipsée et par suite celle des étoiles».
« C’est ainsi, dit Ptolémée, qu’ayant mesuré la distance de l’Epi de la Vierge à la Lune éclipsée, Hipparque mesura que cette étoile suivait l’équinoxe d’automne à la distance de 8°en longitude. Or une observation analogue faite par Timocharis 150 ans auparavant, donnait 6° pour la même distance, Hipparque en conclut que dans l’intervalle le point équinoxial s’était déplacé de 2° en se rapprochant de l’étoile. Il examina diverses étoiles qui presque toutes accusaient le même mouvement dans l’ordre des signes».

L’effet de la précession des équinoxes se traduit par des modifications des coordonnées des étoiles en ascension droite (composante principale) et en déclinaison mais étant donné les incertitudes sur les déclinaisons mesurées par Timocharis et par lui-même qui ne semblaient pas avoir changé, Hipparque, prudent, ne retint que le glissement de deux degrés le long de l’écliptique qu’il venait de mettre clairement en évidence et, nous dit Ptolémée, il «présuma que ce mouvement s’effectuait autour des pôles du cercle mitoyen du zodiaque», autour du pôle de l’écliptique.



L’axe de la Terre est aujourd’hui dirigé vers l’étoile polaire, il décrit en 26 000 ans un cercle de 23°5 de rayon autour du pôle de l’écliptique : oméga du Dragon

A l’époque des pyramides, 2700 ans avant notre ère, l’axe de la Terre était grossièrement dirigé vers  alpha du Dragon, (à 3°). Aujourd’hui l’axe de le Terre est dirigé vers  alpha Petite Ourse. J’ai marqué en couleur turquoise ce déplacement.

Les couloirs des pyramides de Gizeh : Mykérinos, Khéphren et Khéops, permettaient d’observer le passage inférieur de l’étoile du Dragon. Cette étoile brillante, était visible en plein jour dans l’obscurité de cet étroit couloir…en haut la flèche de couleur rouge.

Dans son commentaire sur Aratus et Eudoxe Hipparque affirme : «Au sujet du pôle Nord Eudoxe fait erreur lorsqu’il dit ; «Il y a un astre qui demeure toujours au même endroit : cet astre est le pôle du monde». Et, poursuit Hipparque, c’est qu’en effet au pôle il n’y a aucun astre, mais un endroit vide, près duquel se trouvent trois astres, avec lesquels le signe qu’on mettrait au pôle constitue à peu près un quadrilatère, comme le dit aussi Pythéas le Massaliote». Selon les calculs de l’astronome Jean-Baptiste Delambre, Histoire de l’astronomie ancienne, 1817, ces trois autres étoiles du quadrilatère étaient alors alpha et kappa du Dragon et bêta de la Petite Ourse, ce que chacun peut aujourd’hui vérifier sur Stellarium

Découvrir la précession des équinoxes par le déplacement du pôle et l’exemple de la toupie eut été une situation plus confortable que de la découvrir par le biais du glissement sur l’équateur du point d’équinoxe, intersection de l’écliptique, pensons aussi aux malheureux étudiants. Si Pythéas avait su que du temps des pyramides le pôle du monde était dirigé vers alpha du Dragon il aurait été crédité de la découverte de ce mouvement séculaire. Il n’eut pas la chance de disposer d’autres mesures plus anciennes que les siennes, comme Hipparque en eut avec celles de Timocharis.