Les graphes

Présentation

Les graphes sont miniaturisés sous forme de boutons à cliquer dans la barre de menu, en haut de page.
Une fois cliqués, ils s’affichent en grand dans la présentoir paramétrable.
Le graphe excédentaire retourne, miniaturisé, dans le menu.

Orbites et saisons

Le système solaire, jusqu’à l’orbite de Mars.

Le zoom modifie son apparence.

↺ La rotation des planètes

En cochant les 🧩 options, le graphe des orbites et saisons révèle la rotation des planètes, au moyen d’une aiguille,
comme un pieu vertical planté sur l’équateur.
Nous voyons ainsi :

  1. La résonance spin-orbite de Mercure, qui fait trois tours sur elle-même quand elle en fait deux autour du Soleil. Le pieu pique toujours le Soleil au même endroit
  2. La très lente rotation rétrograde de Vénus
  3. La rotation martienne, à peine plus lente que la rotation terrestre

🕌 Le calendrier hégirien

Une longue semaine de douze jours lunaires

Par analogie avec la semaine, le calendrier hégirien nomme chaque lunaison, selon un cycle de 12.

Puisqu’une lunaison est un jour solaire sur la Lune.

Le calendrier hégirien n’est pas utilisé pour réguler la vie civile. Il sert essentiellement à fixer les fêtes religieuses musulmanes 🕌.
La plus connue des douze lunaisons est Ramadan.

La lente rotation du dodécagone compense la différence de durée entre l’année tropique et l’année hégirienne (11 jours).
Voilà pourquoi le ramadan, comme les onze autres lunaisons, reviennent chaque année onze jours plus tôt que l’année précédente.

Si le Simulateur n’est pas en uchronie, le graphe des saisons présente le calendrier hégirien en cochant la case des libellés, avec un zoom élevé.
Pour sortir du mode uchronie, cliquez sur le bouton Maintenant ou Animer (⏳ le temps), ou modifiez la date.

Panorama

Reprise du précédent, en 3D et perspective, avec illustration des éclipses.
Le zoom permet d’englober l’orbite de Mars.

Illustration des phases de Vénus, tantôt étoile du matin (Lucifer) ou du soir (Vesper), conjonctions inférieure et supérieure.

Le diamètre des astres est considérablement agrandi, par rapport à la distance qui les sépare.
Par conséquent, les éclipses ont une durée anormalement longue. En réalité, une éclipse, tant solaire que lunaire, dure environ deux heures.

Les constellations

Comme pour les orbites et saisons, la case 🌄 point subsolaire permet d’afficher les constellations en arrière-plan.
Il s’agit donc de la saison d’en face, puisque la constellation zodiacale est derrière le soleil.
En d’autres termes, les trois constellations du secteur angulaire Hiver (Gémaux, Cancer et Lion, en 2019) sont celles dans lesquelles le soleil se trouve en été et vice-versa.

Terre vue de la Lune

Graphe en préparation

Analemme

L’équation du temps.

Le zoom y joue un rôle mineur, sur l’amplitude visuelle de l’analemme.

Déclinaisons

La hauteur du soleil dans le ciel à midi. Composante verticale de l’analemme.
Elle dépend exclusivement de la saison. Le soleil est tout en haut au solstice d’été

La hauteur de la Lune à midi lunaire.
Elle dépend de la saison et de la phase. La Lune est tout en haut au lunistice d’été.

La date lunaire

La date lunaire est la date à laquelle le soleil ferait le même trajet céleste que la Lune.

La date symétrique

Puisque le soleil monte pendant la moitié de l’année, et descend pendant l’autre, il existe toujours une autre date symétrique, aux conditions d’éclairement identiques.
Deux jours symétriques ont :
Mêmes heures et azimuts de lever et de coucher
Mêmes angles de culmination à midi
Mêmes durées de leur jour et de leur nuit

Les dates de début et de fin du soleil de minuit, ou de la nuit polaire, en un lieu donné des calottes polaires, sont également deux dates symétriques.

Cette fonction m’a été inspirée par le vélux de mon voisin nord.
Deux fois par an, il renvoyait l’éclat du soleil dans ma chambre, orientée plein nord.

Les deux périodes se sont révélées symétriques, par rapport aux solstices.
A moins que le voisin n’entr’ouvre le vélux sur le cran d’aération.

Face visible

La Lune telle que nous pouvons l’observer depuis la Terre.
L’activation de la case à cocher du point subsolaire permet de repérer l’origine des rayons solaires qui l’éclairent.

La ligne de séparation du jour et de la nuit est appelée le terminateur.
Le terminateur correspond à tous les points du globe lunaire où le soleil est au ras de l’horizon.
Il progresse toujours de droite à gauche, pour un observateur situé dans l’hémisphère nord.

En phase croissante, la Lune nous présente son terminateur du matin.
En phase décroissante, la Lune nous présente son terminateur du soir.

Numérotation de Brown

Chaque lunaison porte un numéro, initié à 1 au 17 janvier 1923
par le professeur Ernest Brown, selon un principe identique aux années.

Ce numéro est mentionné dans les éphémérides.

Face cachée

L’autre face de la Lune, inobservable depuis la Terre.
Les phases y sont complémentaires à la face visible, et identiques à celles de la Terre vue de la Lune.

Face éclairée

La Lune vue du soleil. Le globe lunaire tourne sur lui-même en une lunaison.
Depuis le soleil, il n’y a ni face visible, ni face cachée. Comme tout astre, la Lune tourne sur son axe.

Source

Horizon

Le ciel, vu du sol terrestre, tel que nous l’observons tous les jours.
Le soleil et la Lune se lèvent vers l’est, culminent plus ou moins haut, selon la déclinaison de leurs saisons respectives, puis, se couchent vers l’ouest.

Vers et non à l’est et l’ouest, car les points de lever et de coucher varient aussi selon les saisons, comme la hauteur de culmination.
Ce n’est qu’à l’équinoxe, que le lever a lieu exactement à l’est, et le coucher exactement à l’ouest.

Les diamètres étant considérablement grossis, le passage de la Lune devant le Soleil ne signifie pas, pour autant, une éclipse.

La sinusoïde cyan montre le trajet céleste de la Lune, sans tenir compte de l’élévation au nœud.
Celle-ci est représentée en vert (positive au nord) ou en rouge (négative au sud de l’écliptique)

🧩 Options

Cocher la case options fait disparaĆ®tre le soleil, mais révèle la courbe d’élévation de la Lune au nœud, en vert.
Cette courbe verte est le trajet céleste apparent de la Lune. Ce n’est pas son plan orbital. Par conséquent, les points verts ne sont pas les nœuds.
Les nœuds lunaires sont représentés en blanc.

🌊 Les marées

En cochant la case Plage, sous le titre 🌊 Marées, le graphe de l’horizon explique la dynamique des marées.
La case à cocher marées prévaut sur les options.

Partant de l’heure lunaire belge, ajoutez une heure en période de quartiers.
Ensuite, soustrayez l’établissement du port en vert ou en rouge, si négatif, pour obtenir la marée haute de référence.
Pour le littoral belge, le point de départ est l’heure lunaire belge, et non la position de la Lune, qui peut varier selon votre lieu d’observation défini par

Par conséquent, modifier votre décalage local modifie, en apparence, la position de la Lune et du Soleil.
Mais, en réalité, la Lune ne bouge pas, c’est vous qui vous déplacez sur le 50° parallèle nord, ce qui est sans incidence sur l’horaire des marées.
L’heure lunaire belge est un point de départ objectif, alors que le passage de la Lune à votre méridien ne l’est pas.
En principe, ces deux heures coïncident si vous êtes dans la timezone d’Europe centrale, comme à Bruxelles, avec un décalage local de 43 minutes.

Conseil

Pour mieux observer la dynamique de la Lune et des nœuds, commencez par positionner la Lune au-dessus de l’horizon avec la glissière 🕐 Heure T.U. du cadre du 🌍 Temps Universel
Cochez la case d’heure lunaire 📌 fixe, avant de déplacer la glissière 🌒 Phase de la Lune

Horloge

Le cadran interne représente l’heure solaire.
Le cadran externe représente l’heure légale.

Une aiguille dirigée vers le soleil, une autre vers la lune.

A gauche du cadran, le ciel, tel que le verrait un observateur orienté vers la Lune en permanence.
La case Heure lunaire fixe permet de fixer la Lune dans le ciel en toutes phases.
Dans ce cas, elle ne bouge qu’en fonction de sa déclinaison (saison lunaire)

La boussole et l’azimut, pilotés par les options et les libellés, permettent de repérer la direction de la Lune.

Pour l’horizon et l’horloge, la position de la Lune peut être modifiée par l’élévation au nœud, qui est la distance qui sépare la Lune de l’écliptique.
Nulle lorsque la Lune passe au nœud.

Aux petites phases (croissants), la face obscure de la Lune est faiblement lumineuse, grâce à la lumière cendrée

Marées

Les marées sont le seul phénomène astronomique qui ne se passe pas dans le ciel.

Une horloge à marée est une horloge qui fait deux tours par jour lunaire.
Le jour lunaire est l’intervalle moyen entre deux passages de la Lune au méridien, soit 24 heures 50 minutes et 28 secondes.

En théorie, la marée haute a lieu lorsque la Lune passe au méridien plein sud, et plein nord.
La marée basse lorsque la Lune est à l’est et à l’ouest, avec un léger retard, dû à la rotation de a Terre.

Cependant, les côtes font obstacle à la propagation de la marée, qui se répartit en lignes cotidales, autour de points amphidromiques.

Le décalage entre le passage de la Lune au méridien, et la marée, s’appelle l’établissement du port.

Mécanisme

Partant de la direction de Lune, l’aiguille verte Lune * 2 tourne deux fois plus vite, comme un engrenage.
Pour être à marée haute au méridien nord et sud, et à marée basse lorsque la Lune se lève et se couche.

La glissière du cadre des marées pemet de régler l’établissement de votre port, selon votre position sur le littoral.
Pour les horloges à marée, il n’y a donc pas d’heure officielle.

L’avance quartier

Les marées ne sont pas isochrones. Elles avancent aux quartiers.
Les horloges à marées, vendues dans le commerce, ignorent les phases de la Lune, et égrènent des marées strictement isochrones de 12:25:14
Pour les régler, insérez la pile au moment de la marée haute de syzygie (pleine ou nouvelle lune).
Une semaine plus tard, au quartier, elle accusera un retard d’une heure. Elle se remettra en phase à la syzygie suivante (nouvelle ou pleine lune).

Le Simulateur Astronomique connaît la phase lunaire. Il avance donc son horloge à marée d’une heure en quartier (angle en brun)
Cochez la case Heure lunaire fixe, puis déplacez la glissière de phase lunaire, pour animer l'angle brun d’avance quartier.

Mis à part l’avance quartier, les marées ont en principe lieu à heure lunaire fixe.

Précision

Malgré tout, la précision reste très approximative. Le calcul des marées est bien plus complexe qu’une périodicité isochrone.
Ne vous fiez pas à une horloge à marée, pour planifier une activité.
Telle qu’une sortie en mer à marée haute, pour avoir du tirant d’eau, ou ramasser des moules sur les brise-lames à marée basse.

D’autres paramètres secondaires influencent encore les marées, tels que le nœud lunaire, le périgée, ou la présence du Soleil dans le plan équatorial, aux grandes marées d’équinoxe.
Le Simulateur n’en tient pas compte.
J’aurais donc besoin d’explications au sujet des facteurs perturbateurs.

Voici les horaires officiels pour Ostende.

Pôle nord

Nous sommes habitués à la succession quotidienne du jour et de la nuit.
Avec lever du soleil à l’est, et coucher à l’ouest.

Aux pôles, où tous les méridiens se rejoignent, il n’y a plus d’est ni d’ouest. Plus d’heure non plus, puisque définie par le méridien local.
Le soleil et la lune y glissent horizontalement.
Le seul facteur de variation de hauteur est la déclinaison.

Le lever du soleil dure des semaines, à l’équinoxe de printemps.
Le coucher du soleil dure des semaines, à l’équinoxe d’automne.

Pôle sud

Complémentaire au pôle nord, avec une symétrie centrale de 180°.

Les zéniths

Puisque la Terre est une sphère, il existe, en tous temps, un point de sa surface où le soleil est au zénith, ainsi que pour la Lune.
Pour le Soleil, ce point se situe dans la zone inter-tropicale, en fonction de la déclinaison et de l’heure.
La largeur de la bande inter-tropicale est directement fonction de l’inclinaison de l’axe des pôles.

Il en irait de même pour la Lune, si son plan orbital était confondu avec l’écliptique.
Cependant, l’élévation au nœud peut l’amener à s’en écarter de 5.14°, à la hausse comme à la baisse.

Les tropiques lunaires

Comme pour le soleil, les tropiques lunaires sont les deux parallèles extrêmes, au-delà desquels la Lune n’est jamais au zénith.
Cependant, ils ne sont pas fixes. Leur latitude dépend de la ligne des nœuds.
Ils sont représentés par deux parallèles verts.

Tout dépend de la position de la ligne des nœuds par rapport à l’axe des pôles.
Si l’axe des pôles penche vers l’extension nord de l’orbite lunaire, la lune sera 5.14° plus au nord que le soleil, au lunistice d’été.
Symétriquement, elle sera 5.14°, plus au sud que le soleil, au lunistice d’hiver.
C’est la période des grands lunistices. Lorsque le nœud ascendant est dirigé vers l’équinoxe de septembre.

Par contre, si l’axe des pôles penche à l’inverse de l’inclinaison du plan orbital lunaire, la lune sera :

C’est la période des lunistices serrés, lorsque le nœud ascendant est dirigé vers l’équinoxe de printemps.

Dans l’absolu, la ligne des nœuds accomplit un cycle complet en 19 ans et demi.

Pré-chargement

Ce graphe est révélé un peu plus tard, après pré-chargement des images saisonnières.

Hémisphères au soleil

La Terre éclairée par le Soleil, en fonction de la saison et de l’heure.

Le point rouge symbolise votre position géographique.
Par défaut, sur le 50° parallèle nord, où sont situés la plupart des pays francophones (Belgique, France, Québec)
La longitude est déterminée par :

Le soleil va et vient d’une hémisphère à l’autre, selon celle qu’il éclaire le mieux.
Ce déplacement est dû à la déclinaison. Il faut donc le percevoir comme un déplacement en latitude, d’une hémisphère à l’autre, de part et d’autre de l’équateur.

La ligne de changement de date

Pour illustrer cette fonction, cochez la case 🧩 Options.
Le graphe ne montre plus le jour et la nuit, mais les deux dates en cours.

Puisque la Terre est ronde, toutes les heures sont toujours en cours quelque part. Y compris minuit.
A minuit, on change de date. On passe de la veille au lendemain.

Il y a donc toujours deux dates en cours sur Terre.
Toute la question est de savoir jusqu’où s’étendent ces deux dates. La veille vers l’ouest, le lendemain vers l’est.

Il a donc fallu instaurer une seconde ligne de changement de date. pour arrêter l’étendue des deux dates en longitude.
Ce rôle est assumé par le méridien 180°. A l’opposé du méridien de Greenwitch, mais tout autre méridien aurait aussi très bien pu faire l’affaire.

Il y a donc, sur Terre, deux lignes de changement de date :

  1. Le méridien minuit
  2. Le méridien 180°, avec quelques détours administratifs

Exactement comme pour découper une tarte, il faut effectuer deux coupes radiales, partant du centre (du pôle).

Du fait qu’il y a toujours deux dates en cours: lorsqu’une date se termine, c’est le surlendemain qui commence.
Quand lundi se termine, lorsqu’il est minuit sur la ligne de changement de date, mercredi commence. Tout le reste de la planète est à mardi.

Globalement, chaque date dure 48 heures :

Afin que chaque point du globe puisse y demeurer 24 heures, pendant la rotation de la Terre.

L’horloge universelle

Tant pour le graphe des hémisphères exposés au soleil qu’à la lune, la case à cocher 🌄 Point subsolaire révèle les horloges universelles.

Méridien géographique ou horaire

Un méridien est un demi-cercle imaginaire qui part du pôle nord au pôle sud.
En principe, ils sont définis au départ du méridien zéro, qui passe par l’observatoire de Greenwitch.

On peut, toutefois, prendre un autre repère d’origine, tel que le point subsolaire.
Les méridiens horaires sont des méridiens définis selon la position du soleil.
Ainsi, le méridien midi part du pôle nord au pôle sud, en passant par le point subsolaire. Le méridien Minuit est sa prolongation au-delà des pôles.

Chaque heure peut être définie comme un méridien.
Minuit est un méridien horaire. La ligne de changement de date est un méridien géographique.

Méridien solaire vrai ou isochrone

Les méridiens solaires peuvent encore être subdivisés en deux catégories, selon qu’on prenne pour repère le soleil vrai (sans équation du temps),
ou isochrone (incluant l’équation du temps).

L’horloge universelle est basée sur le soleil vrai.
Le méridien minuit sur le soleil isochrone. Voilà pourquoi Minuit n’est à l’heure zéro du cadran universel que si l’équation du temps vaut zéro.
Illustant ainsi les deux définitions des méridiens horaires.

Hémisphères à la lune

Comme le précédent, mais en prenant la Lune pour astre illuminateur.
En imaginant que la Lune émette une lumière suffisamment puissante que pour être discernable, en toutes phases.
Ce qui est une pure fiction en nouvelle Lune.

En nouvelle Lune, les deux graphes sont identiques.
En pleine lune, ils sont opposés.

Incidence du nœud

Le nœud peut légèrement modifier la déclinaison de la Lune, et donc l’extension de la lune permanente / invisible autour des pôles.
En principe, la saison lunaire correspond à la saison solaire, avancée de l’angle de phase.
Un premier quartier de printemps est au lunistice d’été.

Cependant, si la Lune est à l’extension nord de son orbite, elle peut monter encore plus haut que la lune moyenne, sans élévation au nœud.
Elle éclaire alors une zone plus large que le cercle polaire arctique.
En activant les 🧩 options, le pointillé trace la limite d’éclairement de la Lune, sans considération du nœud.

Cette problématique, des cercles polaires lunaires, rejoint celle des tropiques lunaires.

Horloge lunaire universelle

La case à cocher 🌄 Point subsolaire révèle les horloges universelles solaire et lunaire:
Décalées selon la phase. Identiques à la nouvelle lune, opposées à la pleine lune.
L’horloge lunaire donne un repère fixe aux marées, qui ne varient dès lors que de l’avance quartier.