Une expérience astronomique à faire sur l’année 2026 toute entière
Sunday 4 January 2026 à 16:48
Vu que l’année démarre, pourquoi ne pas faire un peu d’astronomie tout au long de 2026 ?
Ce que je vous propose de faire, et je vais le faire aussi de mon côté, c’est une expérience d’astronomie sur toute l’année : l’expérience dure une année exactement. Elle est très simple, vous pouvez la faire avec vos enfants, ou même à l’école (si vous êtes prof par exemple).
Vous voyez l’image en tête de cet article ?
On y voit un paysage avec plusieurs Soleils représentés. Les différents points du Soleil correspondent à sa position dans le ciel qui varie tout au long de l’année. Ce tracé en forme de « 8 » est appelée un analemme.
On obtient cette image en prenant à intervalle régulier (chaque jour, chaque semaine, chaque mois…) une photo du Soleil, du même endroit sur Terre, avec la même orientation, et surtout, à la même heure de la journée, puis, au bout d’une année, de combiner toutes ces photos.
L’on observe donc que, bien que l’on soit à la même heure et au même endroit, le Soleil n’est pas toujours au même endroit : sa position dans le ciel évolue. Sa position varie en hauteur : elle est plus base en hiver, et plus haute en été, chose que vous avez probablement constaté sans y penser ; mais elle varie aussi sur l’axe gauche-droite. Ceci est plus intriguant.
L’expérience
Je déconseille de prendre des photos du Soleil. Votre appareil photo n’appréciera pas, et vos yeux non plus. On va plutôt prendre un point fixe quelque part et noter son ombre sur le sol, tout au long de l’année.
Le point fixe ne doit pas bouger. Cela peut être le sommet d’un lampadaire dans un parking, ou le coq en haut d’une église. On peut aussi planter un piquet dans le sol. Pour ceux qui préfèrent rester à l’intérieur de la maison, on peut faire une marque sur la vitre d’une fenêtre. La fenêtre doit être éclairée toute l’année (exposée au sud, donc), et doit donc éclairer par terre chez vous. L’ombre de la marque sur la vitre sera alors ce que l’on va noter à intervalles réguliers.
Chez moi j’ai fait une marque en forme de carré avec du scotch sur ma vitre :

Cette marque va rester là toute l’année : mettez-la à l’intérieur et assurez-vous que cela ne bouge pas.
Ce qui nous intéresse maintenant, c’est l’ombre de cette marque sur le parquet (ou sur un mur) :

Là aussi, il faudra pouvoir annoter la marque sur le sol, tout au long de l’année. On va pas abîmer le parquet avec un clou (sauf à faire une œuvre d’art permanente), mais une marque avec un bout de scotch, ou un marqueur suffit.
Ce qu’il faut faire maintenant, c’est, tous les jours à la même heure — ceci est très très important — une marque de l’ombre sur le sol. On peut aussi le faire chaque semaine, ou tous les deux jours : peu importe, il faut juste le faire au moins une vingtaine de fois dans l’année.
Personnellement, je vais faire ça chaque samedi, à midi pile. Si un samedi je ne suis pas là, ou s’il fait nuageux, ce n’est pas grave : je le ferais le dimanche, ou le lundi. Louper un point n’est vraiment pas grave. Tant que vous en avez une vingtaine plus ou moins régulièrement espacée au cours d’une année.
Comme ceci :

J’insiste : il faut être très méticuleux dans l’heure à laquelle vous allez poser la marque. Faire la marque à 12 h 01 au lieu de 12 h 00 peut tout changer. Voyez-vous même avec cette photo prise à 12 h 01 :

Même une minute après, l’ombre a déjà bougé de pratiquement un centimètre !
Si vous choisissez de faire cette marque à 12 h 00, mettez-vous un réveil à 11 h 50 par exemple.
Une fois que la marque est faite, il n’y a plus qu’à attendre le lendemain à la même heure (ou la semaine d’après, à la même heure), et de faire ça tout au long de l’année.
Normalement, vous verrez que le point sera décalé à chaque fois, et à la fin de l’année, vous aurez également cette figure en forme de 8, ou de lemniscate (le nom du symbole de l’infini).
Remarque
Je le redis : soyez rigoureux dans l’heure. Cela peut être 11 h, 12 h ou 14 h, peu importe, mais gardez la même tout au long de l’année. Prenez également une heure où il y a du soleil. À 07 h 00, vous aurez du soleil en été, mais pas en hiver.
Il faudra également faire attention au changement d’heure en mars et en octobre ! Les ombres et les marques reflètent la position du Soleil dans le ciel. C’est l’heure solaire (aussi appelée « heure solaire vraie ») qu’il faut considérer, pas l’heure civile (le terme rigoureux est « heure solaire locale moyenne », mais je préfère dire « heure civile »). Autrement dit, quand on sera passé à l’heure d’été il faudra décaler d’une heure.
Ainsi, si vous commencez aujourd’hui en choisissant 12 h 00 comme référence, lorsque nous passeront à l’heure d’été, il faudra prendre le point à 11 h 00, et cela, jusqu’au retour à l’heure d’hiver.
Si vous faites cela, vous resterez à l’heure solaire vraie toute l’année et votre analemme formera un joli « 8 ». Si vous ne le faites pas, il reste évidemment possible de faire le tracé, mais votre analemme sera décalé sur toute une section. Cela peut être intéressant à constater aussi, cela dit.
Explications
L’analemme a une forme caractéristique de « 8 ».
Sa hauteur provient du passage des saisons : en été, le Soleil est plus haut dans le ciel et l’ombre sera plus proche de la fenêtre, et en hiver, le Soleil étant plus bas, l’ombre de la marque sera plus distante. Cela provient de l’inclinaison de la Terre par rapport au plan de l’écliptique : on parle aussi d’obliquité.
Au cours d’une année, nous sommes donc tantôt inclinés vers le Soleil (en été), ou à l’opposé (en hiver). C’est pour ça qu’il fait plus chaud en été. Cela explique donc l’élongation de ce « 8 ».
La largeur du 8 provient quant à lui d’un phénomène bien moins connu. Si le 8 est élargi, cela veut dire que le Soleil est tantôt un peu plus à gauche, tantôt un peu plus à droite par rapport à sa position « moyenne » à l’heure choisie.
Comment cela se fait ?
La position du Soleil dans le ciel reste une illusion : le Soleil est fixe, c’est la Terre qui tourne sur elle-même. Chaque jour, le Soleil décrit donc un arc dans le ciel, et le point culminant correspond au « midi solaire ». On appelle ce moment la culmination méridienne.
Sauf que nous ne traçons pas les crois à l’heure solaire, mais à l’heure civile ! L’heure civile divise la journée en 24 heures très précisément. Sauf que la Terre ne fait pas face au Soleil avec une régularité de 24 heures !
La Terre est sur une orbite elliptique autour du Soleil. Cela signifie qu’elle est tantôt plus proche, et tantôt plus éloignée. Les lois de Kepler nous apprennent que la Terre se déplace plus rapidement sur son orbite lorsqu’elle est proche du Soleil, et plus lentement quand elle en est éloignée.
Or, si elle est plus proche, vu qu’elle va plus vite, elle parcourt une plus grande portion de son orbite ce jour-là. Si l’on veut suivre la position du Soleil ce jour-là, l’on verrait qu’il est un peu en retard par rapport à l’heure civile (plus régulière).
L’heure civile mesurant 24 heures, il s’agit là d’une moyenne sur toute une année des jours solaires. Certains jours solaires sont donc plus longs, d’autres plus courts. Et le déplacement du Soleil est donc d’autant plus irrégulière.
Ceci explique le déplacement horizontal de l’ombre.
… enfin, une partie seulement : car s’il n’y avait que ça, l’on observerait une seule boucle, en forme de « 0 ». Le nœud du « 8 » provient du fait que les deux phénomènes (l’obliquité de l’axe de rotation et l’ellipticité de l’orbite) participent au décalage latéral : en été, la trajectoire du Soleil est non seulement plus haute, mais aussi plus rectiligne dans le ciel. En hiver, elle est plus arquée, et ceci donne également lieu à un retard ou à une avance entre l’heure civile et l’heure solaire.
Les deux phénomènes combinés se font à des fréquences différentes, et cela se traduit par une boucle dans l’analemme.
Ce décalage, dont la moyenne sur une année est nulle, mais qui est non nul pour un jour donné, entre l’heure solaire et l’heure civile, est appelé [b]équation du temps[/b]. L’amplitude de ce décalage au cours d’une année est d’environ 30 minutes tout de même, variant de −15 minutes à +15 minutes !
Vous pouvez suivre l’équation du temps sur cette page : l’Équation du Temps. La page vous montre donc le décalage, à un instant donné, entre l’heure solaire vraie et l’heure solaire moyenne (heure civile).
En conclusion
Cette expérience, je vais la faire également. Cela m’amuse. J’espère que cela en amusera d’autres aussi.
Elle est une preuve que la Terre est inclinée sur son axe et qu’elle tourne autour du Soleil. Elle valide également les équations de Kepler sur les orbites des planètes.
Notez que l’on n’a pas attendu Kepler au XVIᵉ siècle pour comprendre tout ça. Les Romains et les Grecs étaient déjà au courant. Leur heure de la journée était mesurée avec des cadrans solaires. Un cadran solaire, c’est précisément une tige, appelée gnomon, qui produit une ombre sur un cadran : l’ombre tombe alors sur une valeur inscrite sur le cadran, et celle valeur correspond à l’heure de la journée.
Or, si l’on ne fait rien, l’heure solaire pouvait être déplacée de ±15 minutes par rapport à l’heure civile, chose qui pouvait poser problème dans certaines situations, je suppose.
Certains cadrans solaires, en plus des valeurs de l’heure, intègrent donc des mesures plus précises pour chaque jour de l’année. Selon le jour de l’année, donc, il faut donc utiliser une marque donnée. On peut le voir sur cet exemple de cadran solaire, où il y a un tracé pour chaque mois de l’année !
Pour aller plus loin
Ici, nous traçons donc l’analemme pour une année, avec des mesures une fois par jour (ou en tout cas une fois pour une journée donnée).
Si vous voulez aller plus loin (et que vous avez le temps), vous pouvez faire plusieurs points chaque jour, qui donnera alors une courbe par jour également. Cela revient alors à créer un cadran solaire. Si vous faites cela plusieurs jours dans l’année, vous constaterez que les courbes se décalent de jour en jour.
En faisant cela pour chaque jour de l’année, et à chaque heure, et en reliant d’une part les courbes pour chaque journée, et d’autre part les courbes à heures fixes pour différents jours, vous aurez un cadran solaire très précis, qui tient compte de l’équation de temps.
Chose que les astronomes de l’antiquité avaient déjà fait.
Enfin, pour finir, si vous suivez cette expérience, n’hésitez pas à revenir sur cet article dans un an, et à m’envoyer une photo du résultat final. Je la publierais ici, avec la mienne !


Le site de la poste dont le suivi ne marche pas les 3/4 du temps.




