Solstice d'été : les journées terrestres n'ont jamais été aussi longues

Le solstice d'été est là, et avec lui, Stephen Meyers profite des quelques minutes de soleil supplémentaires chaque jour lorsqu'il rentre du travail à pieds. Il sait qu'après le 21 juin, journée la plus longue de l'année, les jours vont raccourcir sous l'influence du changement des saisons et que l'hiver arrive.

Stephen Meyers, géoscientifique à l'Université du Wisconsin sait quelque chose qui lui permet de voir sur le long terme : la Terre, en plusieurs milliards d'années d'existence, met plus de temps à tourner sur son axe.

Le géoscientifique a récemment découvert avec un de ses collègue qu'il y a 1,4 milliard d'années, les jours ne faisaient que 18 heures. Les journées sur Terre sont même un peu plus longues chaque année, en raison des changements qui affectent la danse gravitationnelle de la planète bleue avec la lune.

Pourquoi les journées sont-elles plus longues ? Que cela signifie-t-il pour les solstices passés et futurs ? Voici quelques éléments de réponse.

LE SOLSTICE, C'EST QUOI ?

L'axe de la Terre est incliné d'environ 23° par rapport à sa trajectoire orbitale autour du soleil. Cela correspond à l'angle entre les doigts de Spock lorsqu'il fait un salut vulcain.

À cause de cette inclinaison, l'hémisphère nord est un peu plus près du soleil que l'hémisphère sud pendant la moitié de l'année. C'est à ce moment que c'est l'été à Stockholm, Moscou et Toronto par exemple. Dans la deuxième partie de l'année, l'hémisphère sud fait un peu plus face au soleil : c'est alors l'été et la période des glaces et de la crème solaire dans des villes comme Sydney et Buenos Aires.

Lors du solstice d'été, qui a lieu aujourd'hui, jeudi 21 juin dans l'hémisphère nord, le soleil monte plus haut dans le ciel que pour tous les autres jours de l'année. À midi, le soleil se trouve exactement au-dessus de toute personne qui se tient au niveau du tropique du Cancer.

Le soleil met aussi plus de temps à passer de l'est vers l'ouest lors du solstice d'été que pendant n'importe quel autre jour de l'année. En Alaska, le soleil ne se couche pas et dans le Wisconsin, il fait jour pendant 15 heures et 22 minutes.

QU'EST-CE QUI INFLUENCE LA LONGUEUR DES JOURNÉES TERRESTRES ?

Lorsque les dinosaures arpentaient la Terre, celle-ci tournait plus vite sur son axe.

Cela fait des milliards d'années que la vitesse de rotation de la Terre s'affaiblit, principalement à cause de la lune, explique Kurt Lambeck, géophysicien à l'Université nationale australienne de Canberra. L'attraction gravitationnelle de la lune a un effet sur le niveau de la mer lors des marées. Alors que la lune orbite autour de la Terre, elle entraîne avec elle la marée. Sauf que l'eau ne suit pas immédiatement le mouvement, ce qui a un effet notable sur les mouvements observés au niveau du plancher océanique.

C'est ce phénomène qui ralentit la vitesse de rotation de la Terre d'environ 1,78 millisecondes par siècle. Ce n'est peut-être pas beaucoup, mais sur plusieurs milliards d'années, cela rend nos jours plus longs.

Avant, la lune se trouvait aussi plus près de la Terre : son attraction gravitationnelle était donc plus importante qu'aujourd'hui. Chaque année, la distance entre la Terre et la lune s'agrandit de 3,8 cm. Par conséquent, l'effet d'entraînement s'affaiblit.

Stephen Meyers et Alberto Malinverno de l'Université de Columbia ont voulu savoir quelle distance séparait la planète bleue de la lune à différentes périodes. Ils voulaient découvrir de quelle façon l'attraction gravitationnelle avait eu un impact sur la longueur des journées terrestres et sur d'autres éléments qui ont influencé le climat sur de longues périodes.

Dans le cadre de leur étude, récemment publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, les deux scientifiques ont identifié la physique céleste qui pourrait les aider à comprendre comment la Terre se déplaçait dans l'espace autrefois. Au Prozotoïque, c'est-à-dire quelques millons d'années après l'apparition de la vie multicellulaire sur Terre, la lune se trouvait à 340 889 km de notre planète, soit 33 700 km de moins qu'aujourd'hui. Grâce à ces informations, ils ont pu calculer qu'une journée durait 18,68 h.

Lorsque les plantes terrestres ont fait leur apparition, les journées faisaient 21,46 h. À l'époque des dinosaures, il y a 225 millions d'années, une journée comportait 22,68 h. Les journées de 24h telles que nous les connaissons existent depuis l'apparition des premières calottes glaciaires près du Pôle nord il y a 3,5 millions d'années.

QUELLES CONSÉQUENCES POUR LE SOLSTICE ?

Stephen Meyers estime qu'il est difficile de répondre à cette question, dont la réponse dépend de plusieurs autres variables, notamment la façon dont la Terre bougeait autrefois.

Quand elle orbite autour du Soleil, la Terre est attirée dans différentes directions par l'attraction gravitationnelle des autres planètes du système solaire. À cause de cela, le degré d'inclinaison de son axe varie avec le temps : tous les 40 000 ans environ, il atteint 24° et peut descendre jusqu'à 22°.

Lorsque la planète est moins inclinée, les pôles sont moins exposés à la lumière du soleil que lorsqu'elle est un peu plus penchée. Ainsi, lorsque la Terre est un peu plus verticale, le solstice d'été est un peu plus court.

Si la longueur des solstices dépend de l'inclinaison de la Terre sur son axe, les journées, elles, seront de plus en plus longues.