LE JOUR JULIEN

Historique

Pour relier entre eux les phénomènes astronomiques qui se produisent à des moments très différents, les astronomes utilisent le jour julien qui compte les jours un à un. Cette façon de compter les jours fut créée par Scaliger (Joseph-Juste 1540-1609). Elle n'a pas de relation avec le calendrier julien de Jules César. Son appellation ne provient que du prénom de son père (Jules-César) honoré par son fils.

Période julienne : au XVI^ème siècle, le chronologiste Joseph Scaliger donna le nom de « période julienne » à un intervalle de temps de 7980 ans, obtenu en faisant le produit des trois nombre 28,19 et 15 qui représentent, en années juliennes, la durée des cycles solaires, de Méton (ou lunaire) et de l'indiction romaine. On a convenu que la période julienne commence en l'an 4712 avant notre ère. Cette année origine, a pour les trois cycles la valeur 1.

Cycle solaire : c'est une période de 28 années juliennes; sa propriété est de ramener, après cet intervalle, les mêmes jours de la semaine aux mêmes dates du mois. Comme ce fait se présente en particulier pour le dimanche (dies solis), on a donné à ce cycle la dénomination de « solaire », bien qu'il n'existe aucune corrélation entre sa durée et celle d'une révolution du soleil. La propriété dont il vient d'être question subsiste dans le calendrier Grégorien, à condition, toutefois, que l'on tienne compte du jour supprimé dans les années séculaires non bissextiles.

Cycle lunaire : le premier de ces cycles fut imaginé par Cléostrate de Térédos, afin d'établir une concordance périodique entre l'année grecque, composée de 354 jours, et la révolution solaire; ce cycle appelé octatéride, se composait de 8 années lunaires ayant chacune 12 et 13 mois alternativement. Comme Cléostrate avait fait sur la durée de la lunaison une hypothèse erronée, la concordance qu'il avait espéré cessa bientôt d'avoir lieu; pour y remédier, deux astronomes athéniens : Méton et Eucténon, proposèrent vers l'an 433 av. J.-C. la célèbre ennéadécatérite, ou cycle de 19 ans : ce nouveau cycle, toujours établi dans la croyance d'un mois lunaire égal à 29 jours et demi comprend 235 lunaisons, après lesquelles les nouvelles lunes se reproduisent aux mêmes dates; on trouva ce cycle si beau qu'on le fit graver en lettre d'or sur le temple de Minerve : c'est pour cela que le rang d'une année occupé [de 1 à 19] dans le cycle lunaire dont elle fait partie se nomme le nombre d'or. Le cycle lunaire est souvent nommé cycle de Méton. En réalité, 19 années juliennes surpassent de 1h28mn environ la durée de 235 lunaisons qui composent le cycle de Méton.

Cycle d'indiction romaine : période introduite à Rome par les Empereurs et qui, au début, désignait un impôt extraordinaire prélevé tous les quinze ans; plus tard elle fut employée comme note chronologique, apposée au bas des chartes et diplômes.

Note : les définitions précédentes sont tirées du Larousse en 7 volumes 1905, mine d'or en histoire de l'Astronomie.

Par convention, le jour julien commence à 12 heures TU.

A partir de cette date fatidique (- 4712), les astronomes comptent les jours un à un, et le 8 décembre de l'année 1993 à 12 heures TU, c'est le 2449330 ème jour julien qui commence. Pour une date plus précise, on ajoute l'heure sous forme décimale. Ce même jour à 19 heures, on écrira 2449330.2916...

Jour Julien Modifié (anglais: MJD: Modified Julian Day)

La date julienne modifiée (MJD) est égale à la date julienne diminuée de 2400000,5 et a son origine à 0h00 UT le 17 novembre 1858. Le MJD est couramment utilisé dans les calculs d'éphémérides.

Formules pour le calcul du jour julien

En fonction du jour, du mois et de l'année, il est donc nécessaire de calculer le jour julien sans avoir à repasser par les tables de la Connaissance des temps ou autres éphémérides. Des formules empiriques permettent ce calcul. Elles ne sont valables que pour une période donnée ce qui est souvent amplement suffisant pour les périodes qui intéressent les astronomes. En voici un éventail qui couvre différentes périodes :

Toutes les divisions sont des divisions entières. Par exemples, 7/3 donne 2, 3/4 donne 0 ...
(J = jour julien, Y = année, M = mois et D = jour)

Le jour julien permet aux astronomes de calculer de façon rapide le temps sidéral à partir d'une formule transformation connaissant le jour et l'heure, et en passant par le calcul du jour julien (JJ).

T = (JJ - 2451545.0) / 36525

qui est l'intervalle de temps entre la date qui nous intéresse et le 1 janvier 2000 à 12h, en siècles juliens

Le temps sidéral moyen de Greenwich à 0h TU est défini par :
GMST à 0h TU = 24110^s.54841+8640184^s.812866 T+0^s.093104 T²-6^s.2x10^-6 T³

Problème de la précision des calculettes et ordinateurs : manier des temps précis sous forme décimale demande de nombreux digits pour ne pas perdre d'information et plus particulièrement les formules en développements limités. Le calcul en simple précision des ordinateurs usuels ne peut convenir à moins de faire des astuces de calculs progressifs pour éliminer les parties entières devenues inutiles.

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