L'excentricité
Dans le référentiel héliocentrique, la Terre décrit une trajectoire elliptique dont le Soleil est l'un des foyers (points F et F' sur le schéma). Le 1/2 grand axe (a) de cette ellipse ne varie pas, il garde sensiblement la valeur 149 600 000 km. L'excentricité notée e caractérise l'aplanissement de l'ellipse par rapport à un cercle. Elle est définie par : e = c/a.
Une orbite elliptique implique une variation, au cours de l'année, de la distance Terre-Soleil. Si l'excentricité augmente, la distance Terre-Soleil au périhélie (position la plus proche du Soleil) diminue alors que la distance Terre-Soleil à l'aphélie augmente
La Terre et le Soleil n'étant pas isolés dans l'espace, les forces d'attraction gravitationnelle exercées par les autres astres tendent à déformer cette ellipse. Les changements observés sont les suivants :
- D'une part, par rapport aux étoiles, le grand axe de l'ellipse effectue une rotation en 135 000 ans.
- D'autre part, chaque planète, suivant sa position et son éloignement, contribue à faire varier légèrement l'excentricité de la Terre au cours du temps (à grand axe constant). De fait, l'excentricité de l'orbite de la Terre varie entre 0 (dans ce cas l'ellipse est un cercle dont le Soleil occupe le centre et la distance Terre-Soleil est constante) et une valeur maximum de 0,07 (ellipse légèrement aplatie).
L'excentricité actuelle de l'orbite terrestre est de 0,0167. Ce qui entraîne une variation de la distance Terre-Soleil de 3 % sur un an : de 147 100 000 km au périhélie le 3 janvier à 152 100 000 km à l'aphélie le 6 juillet.