Tout le monde a déjà vu un globe terrestre, ou une carte, et systématiquement on peut y voir marqué divers cercles ou lignes : l’équateur, les tropiques du Cancer et du Capricorne, ainsi que les cercles polaires Arctiques et Antarctique.
L’équateur marque le cercle où l’on passe d’un hémisphère à un autre : il est facile à comprendre. Mais les autres ? D’où sortent-ils, et pourquoi sont-ils placés où ils sont ?
Les cercles tropicaux
Les tropiques du Cancer et du Capricorne sont nommés d’après des constellations dans le ciel les jours de solstice d’été. Leurs noms sont totalement arbitraires (le capricorne vient de la mythologie et le cancer est un genre de crabe), vu que les constellations ne sont que le fruit de l’imagination de nos ancêtres. Par rapport à l’équateur, les tropiques sont situés à 23° de part et d’autre de l’équateur. Cet angle ne sort pas de nulle part : il correspond à l’angle d’inclinaison de la Terre avec le plan de l’écliptique : la Terre est inclinée d’environ 23°.
Du fait de cette inclinaison, les rayons du Soleil n’arrivent pas à la verticale partout tout le temps : seules certaines régions, proches de l’équateur, ont cette particularité. En France métropolitaine par exemple, cela n’arrive jamais. Mais en descendant progressivement vers l’équateur, il arrive une latitude où, au moins une fois dans l’année, le Soleil se trouve au zénith (à 90° dans le ciel) : cette latitude (+23°), c’est le tropique du Cancer. En continuant vers le sud, on passe par le tropique du Capricorne, au sud de l’équateur, qui est alors la latitude négative (−23°) la plus basse où l’on peut espérer voire le soleil au zénith. Entre les deux tropiques, le Soleil se trouve au zénith deux fois par an.
Position des tropiques par rapport à l’équateur à cause de l’inclinaison terrestre (image)
Les cercles arctiques
De même, ces cercles ont une origine induite par l’inclinaison de la Terre : lors du solstice d’été, le cercle polaire passe par le point qui reçoit les rayons du Soleil de façon parallèle, le plus au nord possible. Donc quand quelqu’un est placé du côté du Soleil sur un tropique un jour de solstice à midi et reçoit les rayons de Soleil de façon perpendiculaire avec le sol, quelqu’un situé sur le cercle polaire dans le même hémisphère mais du côté nuit à minuit, alors les rayons du Soleil seront parallèles avec le sol.
De plus, à l’inverse de l’équateur qui marque la région où les jours et la nuit durent constamment la même durée de 12 h, le cercle polaire marque la région où l’écart entre la nuit et le jour sont le plus grand. Sur le cercle arctique, au solstice d’été, la nuit dure exactement 0 s et le soleil ne se couche pas du tout.
Aller d’avantage vers le nord signifie donc qu’il existe des périodes de plusieurs jours où le Soleil ne se couche pas. Au pôle Nord, cette période dure même 6 mois entiers (l’inverse a lieu pour le pôle sud).
Position des cercles polaires par rapport à l’équateur à cause de l’inclinaison terrestre (image)
Pour résumer
Les tropiques sont les régions les plus éloignées de l’Équateur et où le Soleil arrive, au moins une par an, à la verticale dans le ciel.
Le cercle polaire est la région la plus éloignée de l’équateur où il existe une alternance quotidienne entre jour et nuit. Au delà, certaines nuits et certains jours ne sont pas marqués par le coucher ou le lever du Soleil.
Pour l’anecdote, sachez que l’inclinaison de la Terre varie très légèrement au fil des siècles.
La position des tropiques et des cercles arctiques varient donc également très légèrement (quelques mètres) au fil des ans. Leur position est d’ailleurs recalculée tous les ans.
Enfin, je rappelle (mais j’espère que c’est inutile) que les saisons ne sont dues qu’à l’inclinaison de la Terre, et pas du tout au fait que la Terre se trouve plus ou moins prés du Soleil. Ceci arrive, mais la variation est trop faible, en plus d’être inversée : dans l’hémisphère nord est on plus éloigné du Soleil en été et plus rapproché en hiver.
