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N°166 – mars 2020

Ce mois-ci

Le phénomène du mois : l’observation de la lumière zodiacale

La lueur zodiacale éclaircit le ciel de Paranal (Chili)
La lumière zodiacale éclaircit le ciel de Paranal (Chili). CC BY Y. Beletsky (LCO)/ESO

Le phénomène intéressant en ce mois de mars ne sera pas visible un jour J à un instant T, mais sera étalé sur près de dix jours en fin de mois : il s’agit de l’observation de la lumière zodiacale

La lumière zodiacale est une lueur assez grande, en forme de pain de sucre, qui illumine l’horizon ouest peu après le coucher du Soleil dans les jours qui entourent l’équinoxe de printemps, ou l’horizon est avant le lever du Soleil dans les jours qui entourent l’équinoxe d’automne. Ce halo lumineux est produit par la lumière du Soleil qui est réfléchie par les poussières interplanétaires disséminées dans le plan du Système solaire. Ce plan matérialisé par une ligne appelée écliptique traverse les 13 constellations du zodiaque, d’où son nom de lumière zodiacale. L’acteur principal du phénomène à observer sera donc constitué par les milliards de poussières qui remplissent l’espace entre les planètes de notre système solaire, poussières infiniment petites (moins d’un millimètre), normalement discrètes, mais bien visibles quand les conditions sont optimales.

L’origine de ces poussières est essentiellement cométaire. Il est aujourd’hui avéré que ce sont surtout les comètes de la famille Jupiter (et non celles du nuage de Oort) qui alimentent et « rechargent » l’espace entre les planètes. Les poussières sont disséminées au sein d’un volume en forme de lentille centrée sur le Soleil. L’orbite de la Terre étant située à l’intérieur et dans le plan de la lentille, il est logique de pouvoir observer ces poussières lorsque les conditions s’y prêtent. Dès que c’est le cas, un observateur verra un très faible halo de lumière blanchâtre qui décroît en luminosité quand on s’éloigne de l’horizon. La largeur moyenne de la bande lumineuse est de 5 à 10 degrés et elle peut illuminer, lorsque les conditions sont optimales, un quart de l’écliptique observable ce soir-là.

Notons pour l’anecdote que la lumière zodiacale représente 60 % de la luminosité d’une nuit sans Lune.

Quand et depuis où verra-t-on la lumière zodiacale ?

La lumière diaphane de la lumière zodiacale étant très faible, il faut pouvoir disposer du ciel le plus noir possible pour pouvoir l’admirer. L’astronome des villes sera écarté des privilégiés qui pourront l’observer, car la pollution lumineuse urbaine rend le ciel bien trop brillant pour une telle observation. Son cousin, l’astronome de la campagne aura un peu plus de chance, mais il devra aussi être sélectif et… chanceux. Il lui faudra tout d’abord bénéficier d’un horizon ouest bien dégagé, mais aussi d’un ciel sans brume ni encombré de passage de cirrus. Il faut un ciel absolument pur et clair. Inutile de dire que la Lune ne sera bien sûr pas la bienvenue. C’est pourquoi tout le début de mois avant, autour et juste après la pleine Lune (9 mars 2020) est à bannir. Le dernier quartier ayant lieu le 16 mars et la nouvelle Lune le 24 mars, le créneau idéal se situera entre le mardi 17 mars et le vendredi 27 mars 2020.

Lumière zodiacale dans le ciel de Paranal (Chili)
Lumière zodiacale dans le ciel de Paranal (Chili). CC BY Y. Beletsky (LCO)/ESO

Que verra-t-on ?

Le Soleil se couchant vers 19 h le 20 mars, on se positionnera à partir de 20 h face à un horizon ouest bien dégagé. On scrutera alors les constellations du Bélier et du Taureau, et la zone du ciel entre l’horizon ouest et l’étoile Aldébaran. Notons que le joli phare de l’étoile du Berger, la planète Vénus, sera situé au beau milieu du phénomène. La vision de la lumière zodiacale est parfois déroutante, car elle a l’aspect et la position des dernières lueurs du couchant. L’observateur qui la recherche pour la première fois hésite donc bien souvent… dernière lueur du Soleil qui plonge de plus en plus sous l’horizon ou douce lueur des poussières cométaires réfléchissant la lumière de l’astre du jour ?

Si au bout de 15 minutes, la douce lueur ne s’est pas estompée, c’est qu’on est bien en présence de la lumière zodiacale. Elle est alors visible, parfois, sous la forme d’une très longue bande de lumière blanchâtre qui peut doucement illuminer l’écliptique pendant près d’une heure.

Passage du Soleil dans la direction de l’équinoxe de printemps en 2020

Passage du Soleil dans la direction de l’équinoxe de printemps en 2020
Passage du Soleil dans la direction de l’équinoxe de printemps en 2020. Crédits P. Rocher/Y. Gominet/IMCCE

Par définition, l’instant de l’équinoxe de printemps dans l’hémisphère nord correspond au moment où la longitude géocentrique apparente du centre du Soleil est égale à zéro degré. À cet instant, l’ascension droite et la déclinaison du centre du Soleil ne sont pas nulles, car la latitude apparente du centre du Soleil n’est pas nulle, mais toutes ces valeurs sont proches de zéro. La direction du Soleil est alors très proche de celle du point gamma, intersection de l’écliptique et de l’équateur céleste. La définition de cette direction est donc unique sur la sphère céleste. Il ne faut pas confondre la direction de l’équinoxe de printemps qui est unique et le fait que le Soleil passe par cette direction. Ainsi, dans l’hémisphère nord, le début du printemps correspond au passage du Soleil dans la direction de l’équinoxe de printemps, alors que ce même phénomène traduit le début de l’automne dans l’hémisphère sud.

Notre calendrier (le calendrier grégorien) est construit de manière à éviter la dérive des dates des changements de saisons en conservant une date quasi fixe pour le début de chaque saison.

La date de l’équinoxe de printemps est, en 2020, le vendredi 20 mars à 3 h 49 min 38,36 s UTC, soit le vendredi 20 mars à 4 h 49 min 38,36 s heure légale française (UTC + 1 h).

À cet instant, la latitude apparente géocentrique du centre du Soleil est de − 0,028″, son ascension droite est de 0 h 00 min 0,001 s et sa déclinaison est de − 0,026″. Comme on le constate, ces valeurs sont toutes très proches de zéro. C’est pourquoi on dit souvent que le centre du Soleil est dans la direction du point gamma. Néanmoins, pour un calcul à la seconde de temps près, le choix de la définition est important. En effet, la déclinaison du centre du Soleil est nulle à 3 h 49 min 39,94 s UTC et l’ascension droite du centre du Soleil est nulle à 3 h 49 min 38,08 s UTC.

Depuis la création du calendrier grégorien (1582), l’équinoxe de printemps tombe le 19, 20 ou 21 mars. Aux XIXe et XXe siècles, il est toujours tombé le 20 ou le 21 mars. Dans le passé, il est tombé le 19 mars en 1652, 1656, 1660, 1664, 1668, 1672, 1676, 1680, 1684, 1685, 1688, 1689, 1692, 1693, 1696, 1697, 1780, 1784, 1788, 1792 et 1796. Il tombera de nouveau le 19 mars en 2044. Le jour de l’équinoxe, si l’on fait abstraction de la réfraction atmosphérique, la durée de la nuit est égale à la durée du jour. C’est également le jour où le Soleil se lève plein est et se couche plein ouest.

Passage à l’heure d’été en 2020

Décalage horaire en Europe
Décalage horaire en Europe. Crédits P. Rocher

Conformément à l’arrêté du 3 avril 2001 du ministère de l’Économie, des Finances et de l’Industrie, relatif à l’heure légale française, la période d’heure d’été pour l’année 2020 commence le dernier dimanche de mars à 2 heures du matin en Temps légal (1 h UTC + 1 h). Donc, la nuit du samedi 28 au dimanche 29 mars 2020, à 2 heures du matin, il faut régler les horloges sur 3 heures. On passe ainsi d’UTC + 1 h à UTC + 2 h et le dimanche 29 mars a une durée de 23 h.

L’horloge parlante, située à l’Observatoire de Paris, diffuse l’heure légale française construite par le Laboratoire National de Métrologie et d’Essais LNE-SYRTE. Elle répond au numéro de téléphone : 36 99. Le début du quatrième top est exact au vingtième de seconde sur tout le territoire métropolitain.

Décalage horaire

Le choix du méridien de Greenwich comme méridien origine et le découpage de la surface terrestre en 24 fuseaux horaires de 15° datent de la conférence internationale de Washington de 1884. Le Temps moyen du méridien origine, le Greenwich Mean Time (GMT) sera remplacé en 1976 par une nouvelle dénomination le Temps universel UT, suivi de différentes variantes. Actuellement, on utilise le Temps universel coordonné (UTC) lié au Temps atomique international (TAI). L’usage de fuseaux horaires a permis de définir des zones horaires dans lesquelles le décalage horaire avec le Temps universel coordonné est constant. L’Europe est couverte par trois zones horaires définies par un décalage constant avec UTC.

Le tableau suivant donne ces trois zones :

Zone Décale horaire Nom civil Nom militaire
Z UTC WET : Western European Time Zulu
A UTC + 1 h CET : Central European Time Alpha
B UTC + 2 h EET : Eastern European Time Bravo

Chaque pays européen a choisi, en fonction de sa longitude, une zone horaire. Chaque pays utilise en plus une heure d’été : cela se traduit, en période d’été, par un décalage horaire d’une heure supplémentaire par rapport à la zone horaire choisie. Afin de faciliter les relations entre pays, les pays de l’Union européenne effectuent leurs passages aux heures d’été et d’hiver le même jour et au même instant. Un grand nombre des pays européens, non membres de l’Union européenne, font de même. Seules l’Islande, la Biélorussie, la Norvège pour les régions dénommées Svalbard & Jan Mayen ne suivent pas cette règle. En période d’été, les acronymes des noms civils deviennent respectivement WEST, CEST et EEST, la lettre S étant l’initial de « Summer ».

Évolution du passage à l’heure d’été

Le 8 février 2018, le Parlement européen a voté par 384 voix pour et 153 voix contre (et 12 abstentions) une résolution sur les dispositions relatives au changement d’heure, demandant à la Commission européenne de réaliser une évaluation en profondeur de la directive 200/84/CE et, si nécessaire, de présenter une proposition en vue de sa révision, chargeant son président de transmettre la présente résolution à la Commission, au Conseil, ainsi qu’aux gouvernements et aux parlements des États membres.

Le 12 septembre 2018, la Commission européenne a publié une proposition de directive au Parlement européen et au Conseil de l’Union européenne mettant fin aux changements d’heure saisonnier et abrogeant la directive 2000/84/CE.

Le 3 avril 2019, le Conseil de l’Union européenne a publié les résultats de la première lecture de cette proposition par le Parlement européen. Lors du vote en séance plénière, qui s’est déroulé le 26 mars 2019, le Parlement a adopté 32 amendements à la proposition de directive. Dans ce texte, il propose que la directive 2000/84/CE soit abrogée avec effet au 1er avril 2021 et les États membres devraient notifier à la Commission, au plus tard le 1er avril 2020, leur intention de modifier leur heure légale le dernier dimanche du mois d’octobre 2021.

ciel du mois

Phénomènes astronomiques

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

2 mars

20 h 57 min 23 s Premier quartier de Lune.

8 mars

13 h 23 min 02 s Neptune en conjonction, diamètre apparent : 2.2″, distance à la Terre : 30.924 au.

9 mars

9 h 10 min 05 s Mercure est stationnaire dans la constellation du Capricorne, puis directe.

9 h 55 min 09 s Neptune à l’apogée, distance à la Terre : 30.924 48 au, diamètre apparent : 2.2″.

15 h 32 min 22 s Conjonction géocentrique en ascension droite entre Vénus et Uranus, différence de déclinaison : + 2° 25′, élongation solaire d’Uranus : 45° E.

18 h 47 min 45 s Pleine Lune.

10 mars

7 h 29 min 51 s La Lune au périgée, distance à la Terre : 357 121.853 km, diamètre apparent : 33.54′, longitude moyenne : 177.74°.

16 mars

10 h 34 min 12 s Dernier quartier de Lune.

18 mars

9 h 18 min 22 s Conjonction géocentrique en ascension droite entre la Lune et Mars, différence de déclinaison : − 0° 44′, élongation solaire de Mars : 67° O.

11 h 18 min 10 s Conjonction géocentrique en ascension droite entre la Lune et Jupiter, différence de déclinaison : − 1° 31′, élongation solaire de Jupiter : 66° O.

19 mars

0 h 55 min 55 s Conjonction géocentrique en ascension droite entre la Lune et Saturne, différence de déclinaison : − 2° 7′, élongation solaire de Saturne : 59° O.

20 mars

4 h 49 min 38 s Équinoxe de printemps.

7 h 22 min 12 s Conjonction géocentrique en ascension droite entre Mars et Jupiter, différence de déclinaison : − 0° 43′, élongation solaire de Jupiter : 67° O.

21 mars

18 h 48 min 08 s Conjonction géocentrique en ascension droite entre la Lune et Mercure, différence de déclinaison : − 3° 36′, élongation solaire de Mercure : 28° O.

23 mars

0 h 23 min 19 s Conjonction géocentrique en ascension droite entre la Lune et Neptune, différence de déclinaison : − 4° 5′, élongation solaire de Neptune : 14° O.

24 mars

3 h 06 min 29 s Mercure en plus grande élongation : 27° 47′ Ouest.

10 h 28 min 13 s Nouvelle Lune.

16 h 22 min 58 s La Lune à l’apogée, distance à la Terre : 406 691.772 km, diamètre apparent : 29.46′, longitude moyenne : 7.13°.

23 h 13 min 09 s Vénus en plus grande élongation : 46° 5′ Est.

26 mars

21 h 42 min 08 s Conjonction géocentrique en ascension droite entre la Lune et Uranus, différence de déclinaison : − 4° 6′, élongation solaire de la Lune : 27° E.

28 mars

11 h 38 min 41 s Conjonction géocentrique en ascension droite entre la Lune et Vénus, différence de déclinaison : − 6° 48′, élongation solaire de la Lune : 44° E.

31 mars

12 h 58 min 16 s Conjonction géocentrique en ascension droite entre Mars et Saturne, différence de déclinaison : − 0° 55′, élongation solaire de Saturne : 71° O.

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 mars 2020 à 22 h 00 UT.

  • Lune du 1er mars 2020 Lune du 2 mars 2020 Lune du 3 mars 2020 Lune du 4 mars 2020 Lune du 5 mars 2020 Lune du 6 mars 2020 Lune du 7 mars 2020 Lune du 8 mars 2020 Lune du 9 mars 2020 Lune du 10 mars 2020 Lune du 11 mars 2020 Lune du 12 mars 2020 Lune du 13 mars 2020 Lune du 14 mars 2020 Lune du 15 mars 2020 Lune du 16 mars 2020 Lune du 17 mars 2020 Lune du 18 mars 2020 Lune du 19 mars 2020 Lune du 20 mars 2020 Lune du 21 mars 2020 Lune du 22 mars 2020 Lune du 23 mars 2020 Lune du 24 mars 2020 Lune du 25 mars 2020 Lune du 26 mars 2020 Lune du 27 mars 2020 Lune du 28 mars 2020 Lune du 29 mars 2020 Lune du 30 mars 2020 Lune du 31 mars 2020
    Cliquez sur l’image de la Lune pour afficher le diaporama du mois en cours.

    La Lune

    La Lune tourne autour de notre planète tout en tournant autour de son axe en approximativement 28 jours : c’est pourquoi l’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 sept heures par rapport à cette valeur moyenne.

    Phases de la Lune – invisible du matin du 20 mars au soir du 25 mars.

    2Premier quartier
    9Pleine Lune
    16Dernier quartier
    24Nouvelle Lune
  • Mercure le 16 mars 2020

    Mercure

    Mercure n’est pas visible en mars 2020. Elle se trouve dans la constellation du Verseau jusqu’au 7 mars, date où elle entre dans la constellation du Capricorne, qu’elle quitte le 10 mars pour retourner dans la constellation du Verseau.

    Diamètre apparent 8,54″

    Magnitude 0,56

  • Vénus le 16 mars 2020

    Vénus

    Vénus est visible tout le mois le soir au crépuscule et en première partie de nuit. Au cours du mois, elle se couche de plus en plus tard. À partir du 30 mars, suite au passage à l’heure d’été, elle se couche après minuit en Temps légal. Elle se trouve dans la constellation des Poissons jusqu’au 4 mars, date où elle entre dans la constellation du Bélier, qu’elle quitte le 30 mars pour entrer dans la constellation du Taureau.

    Diamètre apparent 21,48″

    Magnitude − 4,31

  • Mars le 16 mars 2020

    Mars

    Mars est visible tout le mois le matin en fin de nuit et à l’aube. Au cours du mois, elle se lève de plus en plus tôt. Elle se trouve dans la constellation du Sagittaire jusqu’au 30 mars, date où elle entre dans la constellation du Capricorne.

    Diamètre apparent 5,89″

    Magnitude 0,92

  • Jupiter le 16 mars 2020

    Jupiter

    Jupiter est visible le matin en fin de nuit et à l’aube. Au cours du mois, elle se lève de plus en plus tôt. Elle se trouve tout le mois dans la constellation du Sagittaire.

    Diamètre apparent 35,39″

    Magnitude − 2,09

  • Saturne le 16 mars 2020

    Saturne

    Saturne est visible le matin en fin de nuit et à l’aube. Au cours du mois, elle se lève de plus en plus tôt. Elle se trouve dans la constellation du Sagittaire jusqu’au 21 mars, date où elle entre dans la constellation du Capricorne.

    Diamètre apparent 15,69″

    Magnitude 0,68

  • Uranus le 16 mars 2020

    Uranus

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

    Diamètre apparent 3,40″

    Magnitude 5,86

  • Neptune le 16 mars 2020

    Neptune

    Neptune est visible le soir au crépuscule jusqu’au 7 mars, date de son coucher cosmique du soir à Paris, puis le matin à l’aube et en fin de nuit à partir du 12 mars, date de son lever cosmique du matin à Paris. Elle se trouve tout le mois dans la constellation du Verseau.

    Diamètre apparent 2,17″

    Magnitude 7,96

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 mars 2020 (23 h Temps légal).

En direction du nord

carte du ciel nord du mois de mars
Carte du ciel en direction du nord. Crédits Stellarium (cartes du ciel)/IMCCE (légendes)

En direction du sud

carte du ciel sud du mois de mars
Carte du ciel en direction du sud. Crédits Stellarium (cartes du ciel)/IMCCE (légendes)

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 mars 2020.

Position des planètes dans le plan de l’écliptique au 15 mars 2020
Position des planètes dans le plan de l’écliptique au 15 mars 2020. Crédits Stellarium (cartes du ciel)/IMCCE (légendes)

culture astronomique

La Connaissance des temps : un journal scientifique publié depuis 1679

Frontispice de la Connaissance des temps pour l’année 1731
Frontispice de la Connaissance des temps pour l’année 1731. Crédits Observatoire de Paris

La Connaissance des temps (CDT) publie depuis 1679 les éphémérides des corps célestes ainsi que diverses tables et données à destination des astronomes et des curieux de l’astronomie

Dans cette lettre d’information, nous continuons d’explorer l’histoire scientifique de cet ouvrage et de voir son évolution durant les trois derniers siècles. La CDT a‑t‑elle beaucoup changé ? A‑t‑elle été influencée par les événements politiques ? A‑t‑elle participé à l’essor des sciences en général et de l’astronomie en particulier ? Nous allons tenter de répondre à ces questions par une lecture attentive des 342 volumes de la CDT publiés à ce jour.

Vous trouverez dans les textes que nous proposons des liens vers les pages de la Connaissance des temps que nous citons pour permettre au lecteur d’avoir accès aux textes originaux.

science en direct

L’astéroïde (6478) Gault, un objet mystérieux

Figure 1. Imagerie astronomique en lumière intégrale obtenue pendant plus d’un mois (mars-avril 2019) montrant l’évolution de l’activité de l’astéroïde Gault. Crédits Marsset et al.

Bien qu’il se trouve dans la ceinture principale d’astéroïdes, cet objet présente une activité cométaire. En 2018 et 2019, les astronomes ont détecté une queue de matière dans le mouvement de l’astéroïde autour du Soleil, probablement à cause de la sublimation d’éléments légers dans sa composition. Le phénomène implique les particules de poussière et de gaz qui réfléchissent la lumière du Soleil.

Une équipe internationale composée de chercheurs du MIT (États-Unis), de l’Observatoire de Paris (France), de l’Institut astronomique de l’Académie roumaine, de l’Institut Weizmann des sciences en Israël, de l’Observatoire Lowell, de l’Institut d’astronomie d’Hawaï et de l’Université du Nord de l’Arizona, a surveillé l’astéroïde et obtenu les données spectrales et photométriques de Gault entre mars et avril 2019. Des observations spectrales dans le proche infrarouge ont été effectuées fin mars et début avril 2019 avec le télescope IRTF (NASA) de 3 mètres de diamètre situé au Mauna Kea (Hawaï) ; les données spectrales ont été corroborées par les données photométriques (figure 1) obtenues avec le télescope NEEMO-T05 exploité par l’Institut astronomique de l’Académie roumaine.

« Nous connaissons environ un million d’astéroïdes dont la majorité orbite autour du Soleil entre Mars et Jupiter, et actuellement une vingtaine sont actifs dans la ceinture d’astéroïdes », a déclaré Michael Marsset, le leader de l’équipe.

Les données d’observation confirment que la surface de l’objet contient des minéraux riches en silicium, très probablement similaires à la composition minéralogique de la famille des astéroïdes (25) Phocaea. Les données spectrales montrent les variations de la pente spectrale, décorrélées d’un éventuel éclatement de l’activité cométaire de l’objet. Les données photométriques obtenues avant, pendant et après l’obtention des données spectrales de l’infrarouge proche nous confortent dans ce raisonnement.

Ce résultat peut être expliqué par l’observation d’une nouvelle couche, non modifiée par la météo spatiale, principalement présente à la surface de l’objet après que la couche de poussière initiale a été entraînée dans la queue développée par l’astéroïde.

Ces résultats ont récemment été publiés dans le prestigieux journal Astrophysical Journal Letters.

en savoir plus

Séminaires

Bureau des longitudes

Mercredi 4 mars 2020 – 14 h 30

Microscope, le test du principe d’équivalence et la recherche de nouvelles forces

Pierre Fayet (ENS)

ENS, salle Jaurès, 29 rue d’Ulm, 75005 Paris

Temps & Espace

Lundi 9 mars 2020 – 14 h

Inférence de la rhéologie globale de la Terre à partir du mouvement du pôle

Christian Bizouard (SYRTE)

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

Lundi 23 mars 2020 – 14 h

Fausses et bonnes idées dans les outils de statistiques utilisées en astronomie

Bernard Beauzamy (Société de calcul mathématique)

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