Périhélie et aphélie : quand la Terre est au plus près du Soleil

Le périhélie est le point de l'orbite où la Terre est la plus proche du Soleil. L'aphélie est le point où elle en est la plus éloignée. La Terre passe au périhélie début janvier, à environ 147,1 millions de kilomètres du Soleil, et à l'aphélie début juillet, à environ 152,1 millions de kilomètres.

L'écart est d'environ 5 millions de kilomètres, soit un peu plus de 3 %. Cela paraît beaucoup, mais c'est trop peu pour s'en rendre compte en levant les yeux. Et ce n'est pas cette distance qui fait l'été et l'hiver.

D'où viennent ces noms

Les deux mots viennent du grec. *Hêlios* veut dire Soleil, *peri* signifie près de et *apo* loin de. Le périhélie est donc le point « près du Soleil », l'aphélie le point « loin du Soleil ».

On retrouve le même schéma ailleurs en astronomie. Les points où la Lune est la plus proche et la plus éloignée de la Terre s'appellent périgée et apogée, de *gê*, la Terre.

Pourquoi la distance varie

La Terre ne tourne pas autour du Soleil sur un cercle parfait. Sa trajectoire est une ellipse, et le Soleil n'en occupe pas exactement le centre. Les astronomes mesurent l'aplatissement d'une orbite avec un nombre appelé excentricité. Pour la Terre, il vaut environ 0,017. Un cercle parfait aurait 0.

C'est très proche d'un cercle. Si l'on dessinait l'orbite terrestre à l'échelle sur une feuille, personne ne verrait que c'est une ellipse. Les schémas comme celui en haut de la page exagèrent la forme pour montrer où se trouvent le périhélie et l'aphélie.

La Terre change aussi de vitesse en chemin. Elle va le plus vite au périhélie, environ 30,3 kilomètres par seconde, et le plus lentement à l'aphélie, environ 29,3 kilomètres par seconde.

Les dates des prochaines années

D'une année à l'autre, les dates bougent d'un jour ou deux. La Lune y est pour quelque chose : la Terre et la Lune tournent autour de leur centre de masse commun, si bien que la Terre oscille légèrement sur son orbite. Les années bissextiles décalent aussi la date au calendrier.

Les heures viennent de l'Observatoire naval des États-Unis (USNO) et sont données en temps universel coordonné (UTC). En France, en Belgique et en Suisse, il faut ajouter une heure en hiver et deux en été : le périhélie 2027 tombe le 3 janvier à 3 h 33, l'aphélie le 5 juillet à 7 h 06. Au Québec, le périhélie 2027 tombe dès le soir du 2 janvier.

Sur le long terme, les dates glissent vers plus tard. Le périhélie recule d'environ un jour tous les 58 ans. Vers l'an 1250, il tombait près du solstice de décembre. Aujourd'hui, il arrive environ deux semaines après.

Quelle différence cela fait-il ?

Au périhélie, la lumière du Soleil qui atteint le haut de l'atmosphère est environ 7 % plus intense qu'à l'aphélie. En moyenne, chaque mètre carré tourné vers le Soleil reçoit environ 1361 watts. Début janvier, on monte à environ 1407 watts, début juillet on descend à environ 1317.

Le Soleil paraît aussi un peu plus gros. Au périhélie, son disque est environ 3,4 % plus large qu'à l'aphélie : environ 32,5 minutes d'arc contre environ 31,5. À l'œil nu, impossible de le voir, mais deux photos prises avec le même objectif à six mois d'intervalle le montrent nettement.

© Andrei Dumitriu (Afdumitriu) · CC BY 4.0 · 2021-01-02 / 2021-07-05

La taille apparente du Soleil compte aussi lors des éclipses solaires. En juillet, le Soleil est un peu plus petit, et la Lune a un peu plus de facilité à le couvrir entièrement. Mais la distance de la Lune varie beaucoup plus, et c'est en général elle qui décide si une éclipse est totale ou annulaire. Pour en savoir plus, lisez notre guide sur l'orbite elliptique de la Lune.

Pourquoi janvier n'est pas le mois le plus chaud

Dans l'hémisphère Nord, la Terre est au plus près du Soleil en plein hiver. Les saisons viennent de l'inclinaison de l'axe terrestre, environ 23,4 degrés. En juin, l'hémisphère Nord penche vers le Soleil : le Soleil monte plus haut dans le ciel et les journées sont plus longues. En décembre, il penche dans l'autre sens.

L'inclinaison change la quantité de lumière reçue au sol bien plus que les 7 % dus à la distance. C'est pour cela qu'il fait été en Australie quand c'est l'hiver en Europe, alors que les deux sont à la même distance du Soleil.

La distance a tout de même un petit effet. L'hémisphère Sud a son été près du périhélie, quand la lumière du Soleil est un peu plus forte. Mais il est surtout couvert d'océans, et l'eau se réchauffe et se refroidit lentement, si bien que ses étés restent plus doux que ceux du Nord. La Terre dans son ensemble est plus chaude en juillet, près de l'aphélie, parce que les grandes terres émergées du Nord chauffent vite pendant leur été.

Sources et guides associés

• L'Observatoire naval des États-Unis publie les dates et heures du périhélie et de l'aphélie, avec les équinoxes et les solstices.
• La fiche de la NASA sur la Terre donne les distances au périhélie et à l'aphélie, les vitesses orbitales et l'éclairement solaire moyen.
• NASA Space Place explique l'origine des saisons (en anglais).
• Guides SolarWatch associés : l'orbite elliptique de la Lune et les types d'éclipses, pourquoi la Lune paraît aussi grande que le Soleil et combien de lumière du jour vous gagnez chaque jour.

À voir dans SolarWatch

La tuile Saisons affiche les prochains équinoxes et solstices. Le périhélie arrive environ deux semaines après le solstice de décembre qui y figure. La Vue annuelle montre comment le lever, le coucher du Soleil et la durée du jour évoluent au fil de l'année là où vous êtes. L'allongement et le raccourcissement des journées viennent de l'inclinaison de l'axe terrestre. La distance au Soleil n'y joue presque aucun rôle.