Quel est le temps de rotation de la Terre sur elle-même ?

La Terre tourne en permanence autour de son axe, une ligne imaginaire qui passe par les pôles Nord et Sud. Cette rotation s’effectue d’ouest en est et produit l’alternance du jour et de la nuit. Toutefois, sa durée ne se mesure pas de la même manière selon que l’on prend pour repère les étoiles ou le Soleil : c’est cette distinction qui explique pourquoi la rotation terrestre dure un peu moins de 24 heures.

Le jour sidéral

Par rapport aux étoiles lointaines, la Terre accomplit une rotation complète en environ 23 heures, 56 minutes et 4 secondes. Cette durée est appelée jour sidéral. Elle correspond au temps nécessaire pour que la Terre retrouve la même orientation par rapport à une direction fixe de l’espace. Le jour sidéral est donc la mesure la plus directe de la rotation de la planète sur elle-même, indépendamment de son déplacement autour du Soleil.

Pourquoi nos journées durent 24 heures

Dans la vie quotidienne, on utilise plutôt le jour solaire moyen, fixé à 24 heures. Pendant que la Terre tourne sur son axe, elle avance également sur son orbite autour du Soleil. Après avoir effectué une rotation complète par rapport aux étoiles, elle doit encore tourner légèrement pour que le Soleil retrouve la même position apparente dans le ciel. Cette rotation supplémentaire, d’environ un degré, demande près de quatre minutes. C’est pourquoi l’intervalle moyen entre deux passages du Soleil au même endroit dans le ciel est un peu plus long que le jour sidéral.

Une durée moyenne très précise

Les valeurs de 23 heures, 56 minutes et 4 secondes pour le jour sidéral et de 24 heures pour le jour solaire moyen sont des références moyennes. La rotation de la Terre n’est pas parfaitement uniforme : elle peut subir de très faibles variations liées notamment aux échanges de mouvement entre l’atmosphère, les océans, la partie solide de la Terre et son intérieur, ainsi qu’aux effets de marée. Ces fluctuations sont mesurées grâce à des observations astronomiques et à des techniques de géodésie spatiale. Elles ne changent pas la réponse usuelle à la question : la Terre tourne sur elle-même en un peu moins de 24 heures, soit environ 23 heures, 56 minutes et 4 secondes par rapport aux étoiles.