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N°163 – décembre 2019

Ce mois-ci

Éclipse annulaire de Soleil le 26 décembre 2019

Carte de l’éclipse annulaire de Soleil du 26 décembre 2019
Carte de l’éclipse annulaire de Soleil du 26 décembre 2019. Crédits P. Rocher/IMCCE

Cette éclipse est la quatorzième éclipse annulaire du XXIe siècle et la troisième éclipse de l’année 2019.

La bande de centralité débute en Arabie saoudite, traverse le Qatar, les Émirats arabes unis, le Sultanat d’Oman, puis la mer d’Arabie, le sud de l’Inde, le nord du Sri Lanka, l’Indonésie, l’île de Bornéo, la mer des Philippines et se termine dans l’océan Pacifique en passant sur l’île de Guam. Elle sera visible dans sa phase partielle dans l’est du continent africain et en Asie. Cette éclipse n’est pas visible en France. Sa magnitude est de 0,9854.

Le tableau ci-dessous donne les circonstances générales de l’éclipse (en UTC) :

Phases Instant en UTC Longitude Latitude
Commencement de l’éclipse générale 2 h 29,8 min 60° 34,2′ E 17° 47,1′ N
Commencement de l’éclipse annulaire 3 h 34,5 min 48° 25,8′ E 25° 41,9′ N
Commencement de l’éclipse centrale 3 h 36,0 min 48° 12,6′ E 25° 58,9′ N
Éclipse centrale à midi vrai 5 h 14,5 min 101° 25,8′ E 1° 07,0′ N
Maximum de l’éclipse 5 h 17,7 min 102° 15,3′ E 1° 00,3′ N
Fin de l’éclipse centrale 6 h 59,4 min 156° 42,8′ E 18° 53,8′ N
Fin de l’éclipse annulaire 7 h 01,0 min 156° 28,2′ E 18° 36,0′ N
Fin de l’éclipse générale 8 h 05,7 min 144° 00,2′ E 10° 37,1′ N

La série de saros de cette éclipse

Le saros est une période de récurrence des éclipses de 6 585,32 jours qui correspond à 223 révolutions synodiques de la Lune, à 242 révolutions draconitiques et à 239 révolutions anomalistiques de la Lune. Cette période a été nommée saros, à tort, par Edmond Halley. On peut donc construire des séries longues d’éclipses séparées par un saros.

Cette éclipse appartient à une série longue de saros qui comporte 71 éclipses successives. Cette série commence avec l’éclipse partielle du 13 août 1208 (les dates antérieures à 1582 sont données dans le calendrier julien) et se termine par l’éclipse partielle du 25 septembre 2470. Elle se compose de 20 éclipses partielles, suivies de 43 éclipses non partielles qui comportent : une éclipse annulaire non centrale, puis 31 éclipses annulaires suivies de trois éclipses annulaires-totales et de 7 éclipses totales. Puis, la série de saros se termine avec 9 éclipses partielles. Les 43 éclipses non partielles ont des magnitudes de plus en plus fortes, allant de 0,949 1099 pour l’éclipse annulaire non centrale du 17 mars 1569 à 1,020 2468 pour l’éclipse totale du 19 juin 2308. On remarque que cette série comporte plusieurs types d’éclipses non partielles, la première éclipse est annulaire non centrale, puis les éclipses sont annulaires avec des pleines Lunes qui s’éloignent de plus en plus de l’apogée (les magnitudes augmentent). Puis, on a 3 éclipses annulaires-totales, puis les pleines Lunes s’approchent de plus en plus du périgée, ce qui génère la petite série de 7 éclipses totales.

Toutes les éclipses du saros ont lieu au nœud descendant de la Lune, donc les éclipses successives de la série vont parcourir la surface du globe terrestre du sud au nord. L’éclipse annulaire du 26 décembre 2019 est la 46e éclipse de la série, elle est donc dans la seconde moitié de la série, elle est sur la partie centrale du globe terrestre, la pénombre s’étend entre la latitude 60° nord et la latitude 30° sud, alors que la bande de centralité reste dans l’hémisphère nord.

Carte des éclipses du saros
Carte des éclipses du saros. Crédits P. Rocher/IMCCE

Cette carte donne les tracés des bandes de centralité des éclipses annulaires contenues dans la série longue de saros qui contient l’éclipse du 26 décembre 2019. On s’est limité aux 11 éclipses des XXe et XXIe siècles. On remarque entre deux éclipses successives un décalage en longitude de l’ordre de 120° vers l’ouest, qui s’explique par la partie fractionnaire de la durée d’un saros (0,32) qui génère une rotation de la Terre d’environ 120° vers l’est. En réalité, le décalage de l’éclipse se fait un peu plus vers l’ouest, car le décalage en latitude céleste de la Lune entre deux éclipses successives (de l’ordre de − 2,64′) est projeté en latitude et longitude géographique, c’est sa projection en longitude géographique qui provoque le supplément du décalage vers l’ouest. Sa projection en latitude géographique produit un décalage vers le nord (pour les éclipses au nœud descendant) qui est plus rapide aux fortes latitudes géographiques. Donc, après trois saros, les éclipses se retrouvent sensiblement dans les mêmes régions avec un décalage en longitude vers l’est et en latitude vers le nord. Cette période de trois saros porte le nom d’exeligmos (Introduction aux phénomènes, Géminos, chap. XVIII, 3).

Le solstice d’hiver

L’Observatoire de Paris
L’Observatoire de Paris. Crédits P. Rocher/IMCCE

Cette année, le solstice d’hiver tombe le dimanche 22 décembre à 4 h 19 min 27,31 s UTC, soit à 5 h 19 min 27,31 s en heure légale française.

Cette date marque le début de la saison. C’est la date où, sous nos latitudes, le Soleil se lève le plus au sud-est (son amplitude ortive est maximale) et se couche le plus au sud-ouest (son amplitude occase est maximale). C’est également la date où, sous nos latitudes, la durée de la nuit est maximale et la durée du jour est minimale. À partir du solstice d’hiver, les jours commencent à croître, mais pas de manière symétrique entre le matin et le soir. En effet, nous utilisons comme échelle de temps un soleil moyen : ainsi, le Soleil continue de se lever en temps moyen de plus en plus tard, même après le solstice (jusqu’au 2 janvier), alors qu’au début du mois de décembre, l’heure du coucher du Soleil décroît jusqu’au 13 décembre, puis se met à croître.

Le terme solstice vient du latin solstitium (de sol « Soleil » et sistere « s’arrêter, retenir »), car l’azimut du Soleil à son lever et à son coucher semble rester stationnaire pendant quelques jours à ces périodes de l’année, avant de se rapprocher à nouveau de l’est au lever et de l’ouest au coucher. À l’instant du solstice d’hiver, le Soleil entre dans le signe du Capricorne, mais pas dans la constellation éponyme ; l’entrée dans le signe du Capricorne correspond à une longitude apparente du Soleil de 270°, et à ce moment-là, le Soleil est dans la constellation du Sagittaire. Ce jour-là, il passe au zénith pour un observateur de l’hémisphère sud situé sur le tropique ; ce qui explique l’origine de son nom : le tropique du Capricorne.

Notre calendrier, le calendrier grégorien, est un calendrier solaire. Il a pour but d’éviter la dérive des dates des saisons. La durée des saisons variant sur de grandes périodes de temps, il est impossible de maintenir fixes les dates des saisons, tout au plus est-on capable d’éviter leurs dérives.

La conjonction de la Lune et de Mars le 23 décembre 2019

La conjonction Lune-Mars du 23 décembre 2019
La conjonction de la Lune et de Mars du 23 décembre 2019. Crédits Stellarium

Pour ce mois de décembre, le phénomène du mois que nous vous proposons sera à nouveau orchestré par la belle mécanique céleste du Système solaire. Ce grand et imperturbable ballet offre parfois de beaux alignements célestes pour un observateur terrestre. Ce sera le cas lundi 23 décembre 2019 au matin, puisque la Lune sera en conjonction avec la planète Mars.

Puisque le solstice d’hiver aura eu lieu le 22 décembre à 5 h 19, nous serons dans les jours les plus courts de l’année. Ce 23 décembre, le Soleil se lèvera à 8 h 42 TL. Point n’est donc besoin de mettre le réveil à 5 h 00 du matin pour voir un phénomène astronomique un peu avant l’aube. À 7 h 00, il fera encore nuit et on pourra observer la conjonction pendant une bonne demi-heure encore. Notons que la Lune et Mars se lèveront vers 5 h 30 TL, mais il vaudra mieux attendre une heure qu’ils s’affranchissent des possibles brumes et brouillards présents sur l’horizon avant d’entamer une observation. Le créneau idéal pour observer ce beau phénomène sera donc entre 6 h 30 et 7 h 30 TL.

Qui verra-t-on ?

Tout d’abord, notre satellite naturel. La Lune sera en dernier quartier le jeudi 19 décembre et en nouvelle Lune le jeudi 26 décembre. Nous observerons donc le 23 décembre une Lune « décroissante » sous forme d’un gros croissant orienté vers la gauche, donc dirigé vers l’horizon est.

Puis Mars, la quatrième planète de notre Système solaire. Elle était en conjonction avec le Soleil le 23 septembre 2019. Ce jour-là, le Soleil était alors entre Mars et la Terre et la planète rouge était bien sûr inobservable. Du fait de la rotation de la Terre autour du Soleil, Mars s’est écartée doucement du Soleil au cours des deux mois écoulés et redevient visible, le matin.

Que verra-t-on ?

Le rapprochement des deux astres aura lieu dans la constellation de la Balance. La conjonction géocentrique en ascension droite aura lieu le 23 décembre 2019 à 1 h 48 min 44 s ; la différence de déclinaison sera alors de 3° 32′. Moins de deux heures plus tard surviendra la conjonction en longitude géocentrique, à 3 h 37 min 13 s ; la différence en latitude sera alors de 3° 21′. Vers 7 h 00 du matin, ils seront à environ 12° au-dessus de l’horizon. L’esthétique de la scène sera rehaussée par une magnifique lumière cendrée sur la partie droite, non éclairée de la Lune. Rappelons que cette portion de Lune, pourtant non éclairée par le Soleil, sera visible depuis la Terre, car éclairée par la lumière du clair de Terre (la lumière du Soleil est réfléchie par la surface de la Terre et éclaire la partie sombre de la Lune). Ce phénomène de lumière cendrée se produit dans les 48 h à 72 h avant et après la nouvelle Lune. Quant à Mars, elle sera visible sous la forme d’une « étoile » (le terme est bien sûr impropre, mais nous parlons de l’aspect visuel), légèrement orangée. Elle brillera à la magnitude de 1,8 et son diamètre apparent sera de 4,1″ d’arc.

Outre l’aspect purement visuel et esthétique, l’observation de ce phénomène sera aussi l’occasion d’appréhender la notion de distance, de profondeur. Le ciel n’offre en effet à l’œil humain qu’un spectacle en deux dimensions : hauteur et largeur. Mais cette vision est bien incapable d’appréhender la troisième dimension qu’est la profondeur. C’est en indiquant la distance des astres que le cerveau peut tenter d’intégrer cette nouvelle dimension. La Lune sera ce soir-là située à environ 375 000 km de la Terre, alors que la planète Mars, visible juste à côté, sera située à 337 millions de kilomètres de notre planète, donc loin, très loin en arrière-plan.

Comment observer le phénomène ?

Pour une fois, l’utilisation d’un instrument puissant ne s’impose pas. L’observation à l’œil nu offrira déjà un très beau spectacle. Mais c’est peut-être dans des jumelles ou une petite lunette que l’image pourra se savourer au mieux, des grossissements de 7 à 10 fois (jumelles) ou de 25 à 50 fois (petite lunette astronomique ou petit télescope) devant fournir les plus belles images. Ces faibles amplifications sont en effet synonymes de champ large, nécessaire pour capturer deux astres séparés par 3°.

ciel du mois

Phénomènes astronomiques

Repère géocentrique, les quadratures et les conjonctions sont en ascension droite. Les phénomènes sont donnés en temps légal français.

4 décembre

7 h 58 min 13 s Premier quartier de Lune.

13 h 07 min 22 s Conjonction géocentrique en ascension droite entre la Lune et Neptune, différence de déclinaison : − 4° 3′, élongation solaire de la Lune : 92° E.

5 décembre

5 h 08 min 12 s La Lune à l’apogée, distance à la Terre : 404 445.826 km, diamètre apparent : 29.63′, longitude moyenne : 352.28°.

8 décembre

11 h 31 min 15 s Conjonction géocentrique en ascension droite entre la Lune et Uranus, différence de déclinaison : − 4° 36′, élongation solaire de la Lune : 135° E.

12 décembre

6 h 12 min 16 s Pleine Lune.

18 décembre

21 h 25 min 13 s La Lune au périgée, distance à la Terre : 370 264.727 km, diamètre apparent : 32.35′, longitude moyenne : 171.93°.

19 décembre

5 h 57 min 05 s Dernier quartier de Lune.

22 décembre

5 h 19 min 27 s Solstice d’hiver.

23 décembre

2 h 48 min 55 s Conjonction géocentrique en ascension droite entre la Lune et Mars, différence de déclinaison : + 3° 32′, élongation solaire de Mars : 39° O.

25 décembre

12 h 07 min 51 s Conjonction géocentrique en ascension droite entre la Lune et Mercure, différence de déclinaison : + 1° 57′, élongation solaire de Mercure : 9° O.

23 h 01 min 02 s Jupiter à l’apogée, distance à la Terre : 6.212 92 au, diamètre apparent : 31.7″.

26 décembre

6 h 13 min 08 s Nouvelle Lune.

8 h 30 min 02 s Conjonction géocentrique en ascension droite entre la Lune et Jupiter, différence de déclinaison : + 0° 11′, élongation solaire de Jupiter : 1° E.

27 décembre

12 h 47 min 26 s Conjonction géocentrique en ascension droite entre la Lune et Saturne, différence de déclinaison : − 1° 12′, élongation solaire de la Lune : 15° E.

19 h 25 min 27 s Jupiter en conjonction, diamètre apparent : 31.7", distance à la Terre : 6.213 au.

Visibilité de la Lune et des planètes

Planètes visibles entre les latitudes 60° Nord et 60° Sud et les constellations les plus voisines. L’aspect apparent des planètes est calculé pour le 16 décembre 2019 à 22 h 00 UT.

  • Lune du 1er décembre 2019 Lune du 2 décembre 2019 Lune du 3 décembre 2019 Lune du 4 décembre 2019 Lune du 5 décembre 2019 Lune du 6 décembre 2019 Lune du 7 décembre 2019 Lune du 8 décembre 2019 Lune du 9 décembre 2019 Lune du 10 décembre 2019 Lune du 11 décembre 2019 Lune du 12 décembre 2019 Lune du 13 décembre 2019 Lune du 14 décembre 2019 Lune du 15 décembre 2019 Lune du 16 décembre 2019 Lune du 17 décembre 2019 Lune du 18 décembre 2019 Lune du 19 décembre 2019 Lune du 20 décembre 2019 Lune du 21 décembre 2019 Lune du 22 décembre 2019 Lune du 23 décembre 2019 Lune du 24 décembre 2019 Lune du 25 décembre 2019 Lune du 26 décembre 2019 Lune du 27 décembre 2019 Lune du 28 décembre 2019 Lune du 29 décembre 2019 Lune du 30 décembre 2019 Lune du 31 décembre 2019

    La Lune

    La Lune tourne autour de notre planète tout en tournant autour de son axe en approximativement 28 jours : c’est pourquoi on ne voit toujours que la même face de la Lune. Au cours de sa rotation autour de la Terre, la Lune présente plusieurs phases en fonction de sa position par rapport au Soleil : le premier quartier, la pleine Lune, le dernier quartier et la nouvelle Lune. Le retour à une même phase se fait en moyenne tous les 29,53 jours : cette durée de révolution s’appelle la lunaison moyenne ou révolution synodique moyenne de la Lune. En raison des perturbations, la lunaison vraie entre deux phases identiques peut varier dans un intervalle de plus ou moins 7 h par rapport à cette valeur moyenne.

    Phases de la Lune – invisible du matin du 25 décembre au soir du 27 décembre

    4Premier quartier
    12Pleine Lune
    19Dernier quartier
    26Nouvelle Lune
  • Mercure le 16 décembre 2019

    Mercure

    Mercure est visible à l’est le matin à l’aube, avant le lever du Soleil, jusqu’au 17 décembre, date de sa dernière visibilité du matin à Paris. Elle se trouve dans la constellation de la Balance jusqu’au 11 décembre, date à laquelle elle entre dans la constellation du Scorpion, qu’elle quitte le 14 décembre pour entrer dans la constellation d’Ophiuchus jusqu’au 27 décembre, date à laquelle elle entre dans la constellation du Sagittaire.

    Diamètre apparent 5,08″

    Magnitude − 0.58

  • Vénus le 16 décembre 2019

    Vénus

    Vénus est visible tout le mois, le soir au crépuscule et en début de nuit. Elle se trouve dans la constellation du Sagittaire jusqu’au 19 décembre, date à laquelle entre dans la constellation du Capricorne.

    Diamètre apparent 12,23″

    Magnitude − 3,96

  • Mars le 16 décembre 2019

    Mars

    Mars est visible tout le mois, le matin en fin de nuit et à l’aube. Elle se trouve tout le mois dans la constellation de la Balance.

    Diamètre apparent 4,08″

    Magnitude 1,63

  • Jupiter le 16 décembre 2019

    Jupiter

    Jupiter est visible le soir au crépuscule et en tout début de nuit jusqu’au 12 décembre, date de son coucher héliaque du soir à Paris. Elle se trouve tout le mois dans la constellation du Sagittaire.

    Diamètre apparent 31,74″

    Magnitude − 1,84

  • Saturne le 16 décembre 2019

    Saturne

    Saturne est visible le soir au crépuscule et en tout début de nuit jusqu’au 29 décembre, date de son coucher héliaque du soir à Paris. Elle se trouve tout le mois dans la constellation du Sagittaire.

    Diamètre apparent 15,16″

    Magnitude 0,58

  • Uranus le 16 décembre 2019

    Uranus

    Uranus est visible au crépuscule et une grande partie de la nuit. Au cours du mois, elle se couche en fin de nuit de plus en plus tôt. Elle se trouve tout le mois dans la constellation du Bélier.

    Diamètre apparent 3,65″

    Magnitude 5,71

  • Neptune le 16 décembre 2019

    Neptune

    Neptune est visible au crépuscule, en première partie de nuit et en tout début de seconde partie de nuit. À partir du 12 décembre, elle se couche avant minuit en temps légal (UTC + 1 h). Au cours du mois, elle se lève de plus en plus tôt. Elle se trouve tout le mois dans la constellation du Verseau.

    Diamètre apparent 2,23″

    Magnitude 7,90

Cartes du ciel

Ces cartes du ciel montrent les étoiles brillantes et les planètes visibles dans le ciel de l’hémisphère nord, vers l’horizon sud et vers l’horizon nord, pour le 15 décembre 2019 (23 h temps légal).

En direction du nord

carte du ciel nord du mois de décembre
Carte du ciel en direction du nord. Crédits Stellarium

En direction du sud

carte du ciel sud du mois de décembre
Carte du ciel en direction du sud. Crédits Stellarium

Vue dans le plan de l’écliptique

Dans sa course apparente sur l’écliptique, le Soleil est accompagné de plusieurs planètes proches. Celles qui sont à l’est peuvent être observées au coucher du Soleil et en début de nuit selon leur élongation et leur magnitude, celles qui sont à l’ouest le seront en fin de nuit et au lever du Soleil sous les mêmes conditions. La figure suivante montre la configuration au 15 décembre 2019.

Position des planètes dans le plan de l’écliptique au 15 décembre 2019
Position des planètes dans le plan de l’écliptique au 15 décembre 2019. Crédits Stellarium (cartes du ciel)/IMCCE (légendes)

science en direct

Vigie-Ciel à La Villette les 14 et 15 décembre 2019

Vigie-Ciel à La Villette les 14 et 15 décembre 2019
Vigie-Ciel à La Villette les 14 et 15 décembre 2019.

Les 14 et 15 décembre de 13 h à 18 h, venez découvrir les sciences participatives à travers plusieurs activités à la Cité des Sciences et de l’Industrie. Apprenez à reconnaître les météorites et les cratères d’impact et participez à la recherche scientifique en planétologie au sein de la communauté FRIPON - Vigie-Ciel.

Le soir, suivez les conférences ouvertes à tous (sur inscription) à l’Institut d’astrophysique de Paris (IAP) pour comprendre les problématiques scientifiques au cœur de nos projets participatifs.

en savoir plus

Séminaires

Temps & Espace

Lundi 2 décembre 2019 – 14 h

Drag modelling and TLE data sets

Pieter Visser (TU Delft)

Salle Jean-François Denisse, Observatoire de Paris, 77 avenue Denfert Rochereau, 75014 Paris

Lundi 16 décembre 2019 – 14 h

Séminaire spécial NAROO

Vincent Robert et al. (IMCCE/IPSA)

Salle Jean-François Denisse, Observatoire de Paris, 77 avenue Denfert Rochereau, 75014 Paris

Séminaires ASD

Jeudi 12 décembre 2020 – 14 h30

The onset of instability in resonant chains

Gabriele Pichierri (Heidelberg)

Salle Danjon, Observatoire de Paris, 77 avenue Denfert Rochereau, 75014 Paris