Équinoxes et solstices rythment traditionnellement le passage des saisons et marquent le jour de célébrations culturelles dans diverses civilisations depuis des millénaires. En astronomie, ils correspondent aussi à des événements particuliers.

Au cours de l'année, la déclinaison du Soleil, à savoir l'angle entre le Soleil et l'équateur céleste (projection de l'équateur terrestre sur la sphère céleste) varie entre +23,5° et -23,5°, qui correspondent respectivement aux latitudes des tropiques du Cancer, dans l'hémisphère nord, et du Capricorne, dans l'hémisphère sud.

Les équinoxes caractérisent les moments de l'année où la déclinaison apparente du Soleil est nulle. Autrement dit, le Soleil est précisément à la verticale au-dessus de l'équateur de la Terre. Quant aux solstices, ils définissent le passage du Soleil directement à la verticale au-dessus du tropique du Cancer ou du tropique du Capricorne, soit une déclinaison de + ou -23,5°.

La durée du jour, une caractéristique des équinoxes et des solstices

Ces événements astronomiques se produisent deux fois par an et sont inversés, comme les saisons, dans les hémisphères nord et sud. Ainsi, leséquinoxes ont lieu une première fois entre le 20 et le 22 mars, une seconde fois entre le 21 et 23 septembre. En France métropolitaine, l'équinoxe de mars est l'équinoxe de printemps (ou équinoxe vernal), celle de septembre est l'équinoxe d'automne.

 

 

À l’équinoxe, le Soleil passe au zénith juste au-dessus de la tête d’un observateur (ou ici, du sommet d’un arbre) situé sur l’équateur. À midi, ses rayons ne projettent pas d’ombre. 

Pendant les équinoxes, le Soleil se lève presque exactement à l'est et se couche presque exactement à l'ouest. Étant au-dessus de l'équateur, il éclaire les hémisphères nord et sud de façon symétrique sur toute sa trajectoire. Les équinoxes se traduisent par une durée égale du jour et de la nuit (12 h), mais en pratique, le jour reste toujours un peu plus long, à cause notamment de la réfraction des rayons du Soleil par l'atmosphère, ceci même après qu'il ait basculé sous l'horizon.

Les solstices se produisent une première fois le 20 ou le 21 juin, une seconde fois le 21 ou le 22 décembre. En France, le solstice de juin marque le solstice d'été. Le Soleil passe au zénith au-dessus du tropique du Cancer et éclaire l'hémisphère nord pendant une durée maximale : c'est donc le jour le plus long de l'année pour cette partie du globe. Le solstice de décembre correspond quant à lui au solstice d'hiver et au jour le plus court.

Kézako : savez-vous d’où viennent les saisons ?  Chaque année comporte quatre saisons. Dans l’hémisphère nord il fait vraisemblablement chaud en été et froid en hiver. Mais d’où viennent ces variations cycliques de températures ? Unisciel et l’Université de Lille 1 nous dévoilent, avec le programme Kézako, les secrets des saisons terrestres. 

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