Jour stellaire

Le jour stellaire (en anglais stellar day), est la période de rotation de la Terre mesurée dans un référentiel géocentrique dont les axes sont fixes par rapport à la voûte céleste. C'est ainsi l'intervalle de temps entre deux passages consécutifs des étoiles au méridien d’un lieu^[1],[2] correction faite de leur mouvement propre.

Comparaison entre jour stellaire et jour solaire :
la planète positionnée en 1,
met un jour stellaire pour arriver en 2 ;
et un jour solaire pour arriver en 3.

Valeur

En astronomie, l'époque 1820 est celle à laquelle est associée, par convention, une durée du jour solaire moyen de 86 400 secondes^[3]. Il s'agit de l'époque moyenne entre 1750 et 1890.

La valeur exacte du jour stellaire a été fixée par convention, pour l'époque 1820, à 86 164,098 903 691 secondes (soit environ 23 h 56 min 4 s)^[2],[4].

Elle est donnée par^[2] :

${\displaystyle {\frac {D}{k'}}={\frac {2\pi }{\Omega _{\mathrm {N} }}}}$,

où

• ${\displaystyle D}$ est la durée nominale du jour solaire moyen, en secondes (s), avec ${\displaystyle D\;{\overset {exact}{=}}\;86400}$ ;
• ${\displaystyle k'}$ est le rapport jour solaire moyen / jour stellaire, avec ${\displaystyle k'\;{\overset {exact}{=}}\;1{,}00273781191135448}$ ;
• ${\displaystyle \pi }$ est le nombre pi ;
• ${\displaystyle \Omega _{\mathrm {N} }}$ est la vitesse angulaire nominale de la Terre, en radian par seconde (rad/s), avec ${\displaystyle \Omega _{\mathrm {N} }\;{\overset {exact}{=}}\;7{,}2921151467064\;\times \;10^{-5}}$.

Variation

Mesuré par interférométrie à très longue base à partir de radiosources extragalactiques telles les quasars^[5] dont le mouvement propre apparent est négligeable en raison de leurs distances, il varie irrégulièrement de quelques millisecondes aux échelles allant du jour au millénaire en raison de phénomènes géologiques, climatiques et des marées^[6]. À long terme, l'effet intégré des forces de marée exercées sur la Terre^[7] fait augmenter sa valeur de 2,3 ms par siècle.

Notions connexes

Le jour stellaire diffère :

• du jour sidéral, intervalle entre deux passages consécutifs du point vernal au méridien, de 8,3 ms en raison de la précession des équinoxes^[1],[2] ;
• du jour solaire, intervalle moyen entre deux passages consécutifs du Soleil au méridien, de 3 min 56 s en raison de la révolution de la Terre^[1] ;
• de la période de rotation mesurée dans le référentiel d'inertie local, à cause de l’entraînement relativiste de ce dernier par la rotation.^{[réf. nécessaire]}

Notes et références

1. Les mouvements de la Terre et leurs conséquences sur le site de la Société d'Astronomie de Rennes
2. Christian Bizouard, « Constantes utiles » [html], sur hpiers.obspm.fr/eop-pc/, Centre d'orientation de la Terre du Service international de la rotation terrestre et des systèmes de référence à l'Observatoire de Paris, mis à jour le 13 février 2014 (consulté le 15 janvier 2016).
3. Jonathan Chenal (Mastère de photogrammétrie, positionnement et mesures de déformations - option géodésie), Introduction à l'astronomie de position, Paris, Institut national de l'information géographique et forestière (IGN) et École nationale des sciences géographiques (ENSG-Géomatique), 2015, 295 p., A4 (lire en ligne [PDF]), chap. 2 (« Les mouvements de la Terre, approche physique »), sect. 2.8 (« Le mouvement du pôle »), § 2.8.3 (« Le moment cinétique de la Terre »), p. 125.
4. Entrée « jour » dans Richard Taillet, Loïc Villain et Pascal Febvre, Dictionnaire de physique, Bruxelles, De Boeck Université, 2009 [2^e éd.] (1^re éd. 2008), XII-741 p., 24 cm (ISBN 2-8041-0248-3 et 978-2-8041-0248-7, OCLC 632092205, BNF 42122945), p. 301-302 [lire en ligne (page consultée le 15 janvier 2016)].
5. International VLBI Service for Geodesy and Astrometry
6. Jean 0. Dickey, « Earth Rotation », dans A Handbook of Physical Constants, AGU Reference Shelf 1, p. 359-360
7. Stephenson F.R., Historical Eclipses and Earth's Rotation, Cambridge University Press, Cambridge, 1997, p. 37

Voir aussi

Bibliographie

• [Taillet, Villain et Febvre 2018] Richard Taillet, Loïc Villain et Pascal Febvre, Dictionnaire de physique, Louvain-la-Neuve, De Boeck Supérieur, hors coll., janv. 2018, 4^e éd. (1^re éd. mai 2008), 1 vol., X-956, ill., fig. et graph., 17 × 24 cm (ISBN 978-2-8073-0744-5, EAN 9782807307445, OCLC 1022951339, BNF 45646901, SUDOC 224228161, présentation en ligne, lire en ligne), s.v.jour, p. 404, col. 1.

Articles connexes

• Rotation de la Terre
• Jour sidéral

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