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    Vénus se donne en spectacle sur le disque solaire

    Le passage de la planète devant l’astre, le 5 juin prochain, ne se reproduira

    Cette photo montre le passage de Vénus devant le Soleil le 8 juin 2004.
    Photo: Agence France-Presse (photo) Jean Ayissi Cette photo montre le passage de Vénus devant le Soleil le 8 juin 2004.
    Un Kepler en herbe au Québec

    Laurent V. Joli-Cœur, un élève de 3e secondaire au collège Jean-de-Brébeuf à Montréal, a remporté la plus haute distinction de la 51e compétition pancanadienne des Expo-sciences.

    Dans son projet intitulé « La quête de l’ombre jovienne », il a réussi à prouver scientifiquement que la planète Jupiter projette une ombre que l’on peut apercevoir, et qu’il a photographiée.

    Pour ce faire, il a construit un instrument inspiré du cadran solaire auquel il a combiné un appareil photo. Ce qui lui a permis de capter et d’enregistrer le léger déplacement de l’ombre projetée par Jupiter.

    Selon le magazine Discover, Laurent Joli-Cœur serait le tout premier astronome à avoir photographié une ombre projetée par Jupiter.

    Une chorégraphie exceptionnelle, qui ne se reproduira que dans 105 ans et demi, sera visible dans le ciel le 5 juin prochain à partir de 18 h. Les interprètes de ce ballet céleste, appelé « passage de Vénus », seront le Soleil et la brillante Vénus. Les spectateurs sont invités à se prémunir de lunettes de protection pour assister à ce spectaculaire événement.

    Le phénomène a été prédit et décrit pour la première fois par l’astronome allemand Johannes Kepler. Après avoir publié, en 1627, ses Tabulae Rudolphinae, ou Tables Rudolphines des mouvements planétaires qui intégraient ses travaux sur la mécanique céleste, Kepler découvre que deux alignements planétaires particuliers se produiront à la fin de l’année 1631, qui feront en sorte que Mercure et Vénus passeront sous ses yeux de Terrien devant le disque solaire.
     

    Kepler invite alors tous les astronomes connus de l’époque à observer ces phénomènes qui aideraient à préciser les orbites des planètes et à estimer la distance entre la Terre et le Soleil. Il n’eut pas l’occasion d’observer ces « passages » (ou transits), car il mourut en 1630.


    Guidé par les prédictions de Kepler, l’astronome français Pierre Gassendi (1592-1655) réussit à repérer le passage de la planète Mercure devant le soleil sous la forme d’un petit point noir se déplaçant sur le disque solaire.


    Cette toute première observation, qui a lieu le 7 novembre 1631, stimule d’autres astronomes européens à se préparer pour le passage de Vénus que Kepler avait prédit pour le mois suivant, soit le 6 décembre, mais qui leur échappera car le phénomène n’était pas visible de l’Europe, selon les calculs effectués plus récemment.


    Tandis que les prédictions de Kepler suggéraient que le prochain passage de Vénus ne surviendrait pas avant au moins un siècle, un jeune astronome britannique, Jeremia Horrocks, découvre à partir de ses propres calculs que Vénus devrait passer à nouveau devant le Soleil le mois suivant, soit le 4 décembre 1639. Avec son ami William Crabtree, il devient le premier témoin d’un passage de Vénus.


    Un parfait alignement


    Pour que nous ayons le privilège d’assister à un passage de Vénus devant notre étoile, les trois astres impliqués dans le phénomène, soit le Soleil, Vénus et la Terre, doivent être parfaitement alignés et se trouver dans l’ordre particulier où Vénus s’immisce entre la Terre et le Soleil (Terre-Vénus-Soleil). On dit alors que Vénus est en con jonction inférieure. Rappelons que seules Vénus et Mercure, les deux planètes plus pro ches du Soleil que la Ter re, offrent aux Terriens le spectacle de leur silhouette noire glissant sur le disque solaire, un phénomène appelé « passage » ou « transit ».


    Même si Vénus effectue une révolution complète autour du Soleil plus rapidement (en 225 jours) que la Terre (365 jours), étant donné qu’elle est située plus près du Soleil, elle se retrouve néanmoins en conjonction inférieure (entre le Soleil et la Terre) environ tous les 584 jours. Sauf que la plupart du temps, Vénus passe largement au-dessus ou au-dessous du Soleil plutôt que devant lui, pour la simple raison que le plan de l’orbite de Vénus est légèrement incliné (de 3,39 degrés) par rapport à celui de la Terre.


    Même si les plans des deux orbites ne coïncident pas, ils se croisent néanmoins. Pour qu’un passage de Vénus soit visible depuis la Terre, il faut donc que Vénus soit en con jonction inférieure (entre le Soleil et la Terre) au moment précis où elle traverse le plan de l’orbite terrestre, c’est-à-dire au moment où elle franchit le point d’intersection (ou noeud) entre les deux plans orbitaux (ceux de Vénus et de la Terre).


    La concomitance de ces deux événements étant très peu fréquente, on comprend pourquoi un passage de Vénus survienne si rarement, selon une périodicité bien particulière.


    Les passages de Vénus se produisent donc à des intervalles de 8 ans, 105,5 ans, 8 ans, 121,5 ans, 8 ans, 105,5 ans, 8 ans, etc. Le prochain, prévu pour le mardi 5 juin, survient 8 ans après celui du 8 juin 2004. Et 105,5 ans s’é couleront ensuite avant que ne se reproduise un phénomène semblable, soit le 11 décembre 2117.


    Certains astronomes comparent le passage de Vénus à une éclipse solaire, qui nécessite ce même alignement Terre-Lune-Soleil. « Même si la Lune passe entre le Soleil et la Terre chaque mois, nous n’assistons pas pour autant à une éclipse solaire tous les mois. Car le plan de l’orbite de la Lune est légèrement incliné par rapport à celui de l’orbite de la Terre, ce qui fait que la Lune se retrouve au-dessus ou en-dessous du Soleil », explique Robert Lamontagne, professeur d’astronomie à l’Université de Montréal.


    Lors d’un passage de Vénus, cette dernière apparaît toutefois beaucoup plus petite que la Lune - à l’occasion d’une éclipse solaire - parce qu’elle se situe beaucoup plus loin de la Terre que la Lune.


    L’observation


    Le passage de Vénus sur le disque solaire ne sera visible dans son intégralité que dans l’est de l’Asie et de l’Australie, ainsi qu’aux Territoires du Nord-Ouest et en Alaska. Le phénomène durera six heures quarante minutes, soit le temps que prendra la planète vénusienne pour traverser le disque solaire.


    La majeure partie de l’Amérique du Nord, l’Amérique centrale et le nord de l’Amérique du Sud ne seront témoins que de l’entrée de Vénus sur le disque solaire, car le Soleil se couchera avant que la planète ne complète son passage.


    Par contre, l’Europe (à l’exception du Portugal et d’une partie de l’Espagne), l’Asie centrale et de l’ouest, ainsi que l’Australie occidentale, pourront voir la fin du passage de Vénus au lever du Soleil.


    Un premier moment marquant du spectacle de mardi prochain surviendra quand la planète Vénus effleurera le limbe (le bord extérieur du disque) du Soleil et effectuera ce qu’on appelle le contact I. Peu après, Vénus apparaîtra comme une petite vésicule attachée à la paroi interne du disque solaire.


    On aura atteint le contact II quand la silhouette noire et arrondie de la planète sera entièrement visible en périphérie du Soleil.


    Plusieurs heures s’écouleront pendant que la planète traversera le disque solaire et avant que n’aient lieu les contacts III et IV, phénomènes miroirs des contacts I et II. Au Québec, seuls les contacts I et II pourront être observés, et ce, si le ciel est dégagé, bien sûr. On annonce que Vénus abordera le Soleil par sa partie nord-est à 18 h 03 et une trentaine de secondes.


    Un autre clou


    Les amateurs aux yeux de lynx pourront probablement apercevoir la silhouette de Vénus à l’oeil nu, mais comme la planète ne représentera que 1/32 du diamètre apparent du Soleil, une paire de jumelles ou un petit télescope de modeste puissance permettra une observation plus intéressante.


    Un autre clou du spectacle que les amateurs devraient surveiller, c’est l’« effet de la goutte noire ». Juste avant que ne se produise le contact II, la planète semble rattachée au limbe solaire par une fine colonne ou un fil noire. L’instant qui marque le contact II survient lorsque le fil se rompt et que la planète est enveloppée par la lumière solaire.


    Des astronomes états-uniens croient avoir trouvé les causes possibles de ce phénomène dans les observations du transit de Mercure survenu en 1999, qui avaient été effectuées par un télescope à bord du satellite TRACE (Transition Region and Coronal Explorer) de la NASA. Ils attribuent l’effet de la goutte noire en partie au flou des images transmises par les télescopes, ainsi qu’à l’opacité des gaz de l’atmosphère solaire.


    De nouvelles exoplanètes


    Aujourd’hui, l’observation de transits ou passages d’une planète autour d’étoiles éloignées est devenue l’une des principales méthodes utilisées par les astronomes pour découvrir de nouvelles planètes extrasolaires.


    La « méthode des transits » permet de repérer la présence de planètes autour d’une étoi le en mesurant les variations de brillance de l’étoile. Car lors qu’une planète passe devant son étoile (ce qu’on appelle un transit planétaire), il est possible de détecter une faible diminution de la luminosité de cette dernière.


    Et si ce léger obscurcissement survient périodiquement, on pourra suspecter la présence d’une planète en orbite autour de cette étoile.


    Après la détection d’un premier transit planétaire, il faut multiplier les observations (effectuées depuis les télescopes spatiaux Kepler et Corot) afin de s’assurer qu’il se répète. Cette méthode est particulièrement efficace dans la détection de planètes massives et qui gravitent très près de leur étoile.


    Prudence !


    Que l’on observe le transit de Vénus à l’oeil nu ou à l’aide d’un instrument d’optique comme des jumelles, un télescope ou un appareil photo, il est absolument nécessaire de porter des lunettes de soudeur no 14 (en vente dans les quincailleries) ou d’ajouter aux instruments utilisés un filtre homologué pour l’observation du Soleil. Sans une telle protection, l’observation peut irrémédiablement endommager la vision.


    Aux premières loges


    Vous aimeriez être aux premières loges pour assister à ce spectacle qui ne reviendra à l’affiche qu’en 2117 ? Le Centre de recherche en astrophysique de l’Université de Montréal, le Planétarium de Montréal, la Fédération des astronomes amateurs du Québec et Rio Tinto Alcan vous lancent une invitation, celle de venir observer cet événement astronomique extraordinaire de la terrasse située à l’étage supérieur du garage Louis-Colin de l’Université de Montréal (5255, avenue Louis-Colin), près du pavillon principal Roger-Gaudry.


    Dans le plan du campus de l’Université de Montréal (umon treal.ca/plancampus/index.html), le garage Louis-Colin se trouve sur la droite, en vert olive (umontreal.ca/plancampus/ pavillons/pav24.html).


    Des astronomes professionnels de l’UdeM et de l’Université McGill, ainsi que des astronomes amateurs d’expérience, seront sur pla ce à compter de 17h, avec jumelles et télescopes équipés d’un filtre conçu spécialement pour l’observation du Soleil, pour commenter le phénomène observé.


    À Québec, des astronomes amateurs mettront à la disposition du public des télescopes solaires sur les Plaines d’Abraham (près du kiosque des gouverneurs, derrière la Maison de la découverte), ainsi que sur la Terrasse de Lévis. On pourra aussi y voir une ancienne lunette ayant servi à observer le transit de Vénus survenu le 6 décembre 1882.


     
     
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