Dans une orbite elliptique autour du Soleil, deux points particuliers caractérisent les distances extrêmes : l’aphélie est le point le plus éloigné du Soleil, et le périhélie est le point le plus proche. Ces termes découlent directement de la première loi de Kepler, qui stipule que les planètes décrivent des ellipses dont le Soleil occupe l’un des foyers — et non un cercle parfait centré sur le Soleil.
D’où viennent ces termes
Les noms dérivent du grec : helios signifiant Soleil, apo signifiant loin de, et peri signifiant près de. Pour les orbites autour d’un autre corps, le suffixe change : autour de la Terre, on parle d’apogée et de périgée ; autour d’une étoile quelconque, d’apoastre et périastre ; autour de la Lune, d’apolune et périlune.
Variations de vitesse
La deuxième loi de Kepler stipule que la ligne reliant une planète au Soleil balaie des aires égales en des temps égaux. Conséquence directe : une planète se déplace plus vite au périhélie qu’à l’aphélie. La Terre est à son périhélie début janvier (147 millions de km du Soleil) et à son aphélie début juillet (152 millions de km). La différence de seulement 3,3% explique pourquoi les saisons sont causées par l’inclinaison axiale, pas par cette variation de distance.
Excentricité orbitale
L’écart entre aphélie et périhélie dépend de l’excentricité de l’orbite, mesure de son aplatissement. La Terre a une excentricité faible (0,017), donc ses extrêmes orbitaux sont peu différents. Les comètes ont des orbites très elliptiques : la comète de Halley va de 0,59 UA (entre Vénus et le Soleil) à 35 UA (au-delà de Neptune), pour une excentricité de 0,967.
Importance en astronomie
Connaître précisément l’aphélie et le périhélie d’un objet est essentiel pour la mécanique céleste : prédiction de positions, calcul des périodes orbitales, planification des missions spatiales, évaluation des risques d’impact d’astéroïdes. Les manoeuvres orbitales des sondes spatiales exploitent les différences d’énergie entre périhélie (vitesse maximale) et aphélie (vitesse minimale) pour optimiser les transferts.
Exemple concret : la sonde Parker
La sonde Parker Solar Probe, lancée en 2018, atteint des distances de périhélie de moins de 7 millions de km du Soleil — soit moins de 10 rayons solaires. À cette distance, elle se déplace à environ 700 000 km/h, faisant d’elle l’objet le plus rapide jamais conçu par l’humanité. Son aphélie est en revanche dans la région de Vénus, ce qui lui permet d’utiliser cette planète pour des assistances gravitationnelles successives.
Le saviez-vous ?
Le périhélie de Mercure présente une légère précession — un déplacement progressif — qui ne pouvait être expliqué par la mécanique newtonienne. La relativité générale d’Einstein a résolu cette énigme en 1915, ce qui a constitué l’une des premières confirmations éclatantes de sa théorie.
Questions fréquentes
Pourquoi la Terre est-elle plus proche du Soleil en hiver ?
C’est exact pour l’hémisphère nord, mais c’est une coïncidence liée à la position actuelle de l’axe terrestre. La précession de l’axe terrestre fait que cette concordance change progressivement sur des dizaines de milliers d’années. Les saisons dépendent essentiellement de l’inclinaison de l’axe, pas de la distance au Soleil.
Tous les corps du système solaire ont-ils un aphélie ?
Oui, tout corps en orbite fermée autour du Soleil a un aphélie et un périhélie. Les objets sur des orbites paraboliques ou hyperboliques (comme certaines comètes interstellaires à passage unique) n’ont pas d’aphélie défini puisqu’elles ne sont pas liées au Soleil.
Peut-on calculer la période orbitale à partir de l’aphélie et du périhélie ?
Oui. La somme aphélie + périhélie divisée par 2 donne le demi-grand axe, qui détermine la période orbitale via la troisième loi de Kepler. Pour le système solaire, T² = a³ (avec T en années et a en UA).