L'Étoile des enfants

Quelle est la durée du jour et de la nuit à l’équinoxe sur Jupiter ?
Alexis, 12 ans, France

Bonjour Alexis,

Ta question trouve une réponse en plusieurs parties car elle soulève en fait plusieurs problèmes :

En premier lieu, le terme « équinoxe » ne laisse pas de doute quant à son interprétation. Par définition même, et par étymologie, il signifie une durée identique entre jour et nuit. Je pourrais donc m’arrêter là. L’apprentissage du latin pourra t’apporter quelques éclairages – Ex nihilo nihil. Toutefois, pour te donner quelques éléments scientifiques de réflexion, l’existence d’équinoxe est dictée par l’inclinaison de l’axe de rotation de la planète par rapport au plan orbital. Pour la Terre, cette inclinaison est de 23 degrés environ, ce qui induit un grand changement de la culmination du Soleil dans le ciel entre le solstice d’été et, une demi année plus tard, le solstice d’hiver. Pour le cas de Jupiter, cette inclinaison n’est que de 3 degrés environ, ce qui entraine une quasi constance de l’angle d’incidence des rayons solaires selon la latitude joviennne considérée. Autrement dit il n’y a pratiquement pas de saison sur Jupiter. En conséquence, la question de l’équinoxe trouve sa réponse : il n’y a pas de vrai équinoxe au sens de ce que nous connaissons sur Terre et les jours et les nuits se succèdent avec une durée identique, soit la moitié du jour jovien moyen qui est de 9heures et 56 minutes. Tu peux constater ici qu’il faut distinguer le jour du jour. Le premier correspond au fait d’avoir le soleil visible dans le ciel. Le deuxième correspond à la durée de rotation de l’astre. On pourrait encore distinguer entre le jour sidéral et le jour synodique (ou jour solaire). Pour le cas de la Terre, le premier a une durée de 23h56min et le second 24h. Comme l’année jovienne dure environ 12 de nos années terrestres et que la planète tourne dans le même sens que la Terre, et avec une vitesse de rotation environ 2.5 fois plus grande que la nôtre, l’écart entre jour sidéral et solaire sur Jupiter peut être facilement approximé en regard de la différence terrestre : 4 minutes divisées par 12 et divisées encore par 2.5, soit 240 secondes à diviser par 30. On obtient 8 secondes. Dit autrement, sur Terre, après avoir effectuée une rotation de un tour exactement, il faut encore tourner pendant 4 minutes avant de retrouver dans le viseur la même étoile que hier. Sur Jupiter c’est 8 secondes. Ainsi donc jour sidéral et solaire sur Jupiter peuvent être considérés comme quasi identiques.

Avec mon céleste bonjour.

Yves-Patrik