En astronomie et en navigation, la sphère céleste est une sphère imaginaire (boule) de très grande taille non spécifiée. La terre et la sphère ont le même centre : elles sont concentriques. Elles tournent également sur le même axe. Tous les objets du ciel peuvent être considérés comme projetés (dessinés, écrits) sur la sphère céleste. Cette sphère imaginaire est un outil très pratique pour l'astronomie de position.
Sphère céleste
Hémisphères célestes
L'équateur divise la terre en deux hémisphères : l'hémisphère nord et l'hémisphère sud. De même, la sphère céleste est divisée en projetant l'équateur dans l'espace. La sphère est ainsi divisée en deux hémisphères célestes, l'un au nord et l'autre au sud. On peut également localiser le tropique céleste du Cancer, le tropique céleste du Capricorne, le pôle céleste nord et le pôle céleste sud.
Temps sidéral
La Terre tourne d'ouest en est autour de son axe en un peu moins de 24 heures. La sphère céleste et tous les objets qui s'y trouvent semblent tourner d'est en ouest autour des pôles célestes en même temps. C'est le mouvement diurne (mouvement quotidien). C'est pourquoi les étoiles se lèvent à l'est et se couchent à l'ouest (sauf si une étoile est circumpolaire). La nuit suivante, une étoile particulière se lèvera à nouveau, mais comme nos horloges normales fonctionnent selon un cycle de 24 heures et 0 minute, elle le fera un peu moins de 4 minutes plus tôt. La nuit suivante, la différence sera de 8 minutes, et ainsi de suite pour chaque nuit (ou jour) suivante.
La raison en est que le Soleil ne s'arrête pas sur la sphère céleste, et que les étoiles le font (sauf pour un minuscule mouvement propre). Le soleil se déplace d'environ 1° par jour vers l'est sur un grand cercle appelé écliptique (qui est de 360° ou un cercle complet en un an, le mouvement annuel du soleil). Comme un angle de 1° correspond à 4 minutes dans le temps (360° = 24 heures), il faut donc quatre minutes supplémentaires de mouvement diurne pour voir le Soleil revenir sur le même méridien, ce qui fait que la durée d'une rotation est de 24 heures exactement (en moyenne, en ignorant les petites variations saisonnières, voir l'équation du temps)
Les horloges normales indiquent donc l'heure solaire. Les astronomes qui étudient les mouvements des étoiles peuvent vouloir des horloges indiquant le temps sidéral, tournant une fois à 23h56m (unités de temps solaire).
Globe terrestre
Une sphère céleste peut également se référer à un modèle physique de la sphère céleste ou du globe céleste. Ces globes représentent les constellations à l'extérieur d'une sphère, ce qui donne une image miroir des constellations vues de la Terre. Le plus ancien exemple d'un tel artefact est le globe de la sculpture de l'Atlas Farnèse, une copie du 2e siècle d'une œuvre plus ancienne (période hellénistique, environ 120 av. J.-C.).
Questions et réponses
Q : Qu'est-ce que la sphère céleste en astronomie et en navigation ?
R : La sphère céleste est une sphère imaginaire de très grande taille non spécifiée, utilisée en astronomie et en navigation.
Q : Quelle est la relation entre la sphère céleste et la Terre ?
R : La Terre et la sphère céleste ont le même centre et sont concentriques. Elles tournent également sur le même axe.
Q : À quoi sert la sphère céleste ?
R : La sphère céleste est un outil très pratique pour l'astronomie de position, car tous les objets du ciel peuvent être considérés comme projetés sur elle.
Q : La sphère céleste est-elle un objet physique ?
R : Non, la sphère céleste est une sphère imaginaire.
Q : Quels sont les objets qui peuvent être considérés comme projetés sur la sphère céleste ?
R : Tous les objets du ciel peuvent être considérés comme projetés sur la sphère céleste.
Q : En quoi la sphère céleste est-elle utile à la navigation ?
R : La sphère céleste peut être utilisée pour déterminer la position des objets dans le ciel par rapport à l'observateur, ce qui peut faciliter la navigation.
Q : Quelle est la taille de la sphère céleste ?
R : La taille de la sphère céleste n'est pas précisée et est de nature imaginaire.