septembre 2022# 193

Édito

C’est en espérant que votre été fut riche en observations que nous vous retrouvons en cette rentrée.

Ce mois-ci, nous parlerons de l’occultation d’Uranus par la Lune, du passage du Soleil dans la direction de l’équinoxe d’automne, de rentrées atmosphériques, de météores peut-être pas si interstellaires. Enfin, en plus de vos rubriques habituelles pour observer le ciel du mois, nous vous proposons un nouveau feuilleton sur l’histoire – que l’on promet brève – de la mécanique céleste.

Pensez à nous envoyer vos photos pour la rubrique « Astro en images » !

Le comité de rédaction

Ce mois-ci

L’occultation d’Uranus par la Lune, dans la nuit du 14 au 15 septembre

Carte de visibilité de l’occultation d’Uranus par la Lune du 14 septembre 2022.
Carte de visibilité de l’occultation d’Uranus par la Lune du 14 septembre 2022. Lignes continues : limites d’occultation, événement se produisant la nuit ;
Lignes en pointillés courts : limites d’occultation, événement au crépuscule ;
Ligne en pointillés longs : limites d’occultation, événement se produisant le jour.
Crédits IMCCE

Cette occultation d’Uranus par la Lune est la huitième de l’année 2022.

Cette année, la Lune occulte la planète Uranus presque tous les mois, à l’exception du mois de janvier. Toutefois, parmi ces occultations, seule celle de septembre est observable depuis la France. Les autres ne sont pas visibles en France, soit à cause de la parallaxe lunaire (il n’y pas occultation), soit parce qu’elles ont lieu de jour.

En raison de la parallaxe lunaire, les instants des émersions ne sont pas les mêmes en fonction des coordonnées des lieux d’observation.

Le tableau ci-dessous donne pour plusieurs lieux en France les instants des émersions d’Uranus du côté obscur du limbe lunaire, ainsi que les paramètres liés à ces émersions. Les instants sont donnés en Temps universel coordonné, il convient donc d’ajouter 2 h pour avoir le Temps légal en France métropolitaine, ce qui fait changer de jour. En effet, le 14 septembre en Temps universel correspond au 15 septembre en Temps légal français.

Lieu Instant
en UTC
Hauteur de la Lune Azimut de la Lune CA PA ZA Libration en longitude Libration en latitude
Paris 22 h 16 min 41,1 s 22° 271° 81° N 263° 307° 6,4° 0,3°
Besançon 22 h 15 min 07,9 s 24° 269° 87° N 258° 303° 6,4° 0,3°
Bordeaux 22 h 09 min 37,0 s 18° 276° 83° N 261° 309° 6,5° 0,3°
Lyon 22 h 12 min 09,5 s 23° 272° 87° N 257° 304° 6,4° 0,3°
Marseille 22 h 08 min 22,3 s 22° 273° 89° S 254° 303° 6,5° 0,3°
Pic du Midi 22 h 06 min 44,1 s 18° 277° 86° N 258° 308° 6,5° 0,3°
Strasbourg 22 h 18 min 00,4 s 26° 267° 87° N 258° 301° 6,4° 0,3°
Toulouse 22 h 08 min 02,1 s 19° 275° 87° N 258° 307° 6,5° 0,3°

Les paramètres de l’occultation sont les suivants :

  • CA : l’angle du contact avec le limbe de la Lune, mesuré à partir de la pointe du terminateur la plus proche.
  • PA : angle de position, l’angle du contact avec le limbe de la Lune, mesuré à partir du pôle céleste Nord.
  • ZA : angle au zénith, l’angle du contact avec le limbe de la Lune, mesuré dans le sens inverse des aiguilles d’une montre à partir de la direction du zénith, c’est-à-dire le point du limbe le plus élevé par rapport à l’horizon.
  • Les azimuts de la Lune sont comptés à partir du sud, positivement vers l’ouest.
  • Les librations en longitude et en latitude de la Lune sont topocentriques.
  • L’élongation en longitude de la Lune au Soleil est de 123°.
  • La fraction illuminée de la Lune est de 77 %, sa magnitude est de − 11,10, son diamètre apparent est de 30′ 36,55″.
  • La magnitude d’Uranus est de 5,7, son diamètre apparent est de 3,66″.
  • Seule l’émersion d’Uranus de la partie sombre du bord lunaire est observable.
  • L’immersion n’est pas observableà l’œil nu, car la différence de magnitude entre la partie éclairée de la Lune et Uranus qui est de 16,8 est trop importante.
Visualisation de l’occultation d’Uranus par la Lune du 14 septembre 2022 (UTC) depuis Paris.
Visualisation de l’occultation d’Uranus par la Lune du 14 septembre 2022 (UTC) depuis Paris. Les instants de début (1), de milieu (2) et de fin (3) du phénomène sont représentés. Crédits P. Descamps

Observation du phénomène

Uranus étant à l’extrême limite de visibilité à l’œil nu, et son éclat étant trop faible comparé au disque lunaire éblouissant, on s’aidera d’un instrument, même très modeste, pour observer le phénomène d’immersion. De simples jumelles pourront suffire, mais l’emploi d’un instrument sur pied sera toutefois préférable pour le confort d’observation. Une petite lunette de 60 ou 80 mm sera suffisante, mais un télescope de 100 mm, ou plus, donnera bien sûr une image plus détaillée et esthétique. Les moments les plus intéressants seront bien entendu les premiers et derniers contacts, soit l’immersion et l’émersion.

Rappelons les horaires à Paris.

  • immersion : à partir de 23 h 21 min en Temps légal français.
  • émersion : à partir de 0 h 16 min en Temps légal français.

À faible grossissement (20 ou 30 fois), Uranus aura l’aspect d’une étoile. Étant donné sa taille très réduite (3,66″), il faudra grossir au minimum une centaine de fois pour voir apparaître le disque minuscule de la planète gazeuse. Outre son aspect purement visuel et esthétique, l’observation de ce beau phénomène sera l’occasion de redonner de la profondeur à l’espace qui nous entoure. Rappelons que la Lune est notre satellite naturel, soit l’objet du Système solaire le plus proche de la Terre. Il sera ce jour-là à environ 388 000 km de la Terre. Au même instant, et dans le même champ dans l’oculaire de l’instrument, le petit disque d’Uranus, septième et avant-dernière planète de notre système solaire sera à un peu plus de 19 au, soit presque 2,9 milliards de kilomètres ! Une fois que votre regard aura quitté le limbe lunaire, il devra donc croiser les orbites de Mars, Jupiter et Saturne avant de capter les photons qui viennent d’Uranus.

Le passage du Soleil dans la direction de l’équinoxe d’automne en 2022

Passage du Soleil dans la direction de l’équinoxe d’automne en 2022
Passage du Soleil dans la direction de l’équinoxe d’automne en 2022. Crédits P. Rocher/Y. Gominet/IMCCE

Par définition, l’instant de l’équinoxe d’automne dans l’hémisphère nord correspond au moment auquel la longitude géocentrique apparente du centre du Soleil est égale à 180 degrés.

À cet instant, l’ascension droite n’est pas exactement égale à 12 h et la déclinaison du centre du Soleil n’est pas nulle, car la latitude apparente du centre du Soleil n’est pas nulle, mais ces deux dernières valeurs sont proches de zéro. La direction du centre du Soleil est alors très proche de la direction opposée au 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 d’automne qui est unique et le fait que le Soleil passe par cette direction. Ainsi, dans l’hémisphère nord, le début de l’automne correspond au passage du Soleil dans la direction de l’équinoxe d’automne, alors que ce même phénomène traduit le début du printemps 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 d’automne est, en 2022, le vendredi 23 septembre à 1 h 03 min 43,51 s UTC, soit à 3 h 03 min 43,51 s en Temps légal français (UTC + 2 h). À cet instant, la latitude géocentrique du centre du Soleil est de 0,73″, son ascension droite est de 12 h 00 min 00,019 s et sa déclinaison est de 0,67″. Comme on le constate, la déclinaison et la latitude sont très proches de zéro et l’ascension droite est très proche de 12 h. C’est pourquoi l’on dit souvent que le Soleil est dans la direction opposée au point gamma, ce qui est en partie exact dans la mesure où le diamètre apparent du Soleil est de l’ordre de trente minutes d’angle.

Néanmoins, pour un calcul à la seconde de temps près, le choix de la définition est important. En effet, l’ascension droite du centre du Soleil est égale à 12 h à 1 h 03 min 35,84 s UTC et la déclinaison du centre du Soleil est nulle à 1 h 04 min 24,68 s UTC.

Dans le calendrier grégorien, créé en 1582, l’équinoxe d’automne peut tomber le 21, 22, 23 ou 24 septembre. Il tombe en général le 22 ou le 23 septembre. Il tombera le 21 septembre en 2092 et ce sera la première fois depuis la création du calendrier grégorien. Cela se reproduira en 2096, puis en 2464, 2468, 2472, 2476, 2480, 2484, 2488, 2492, 2493, 2496 et 2497. Il est tombé un 24 septembre en 1803, 1807, 1903, 1907, 1911, 1915, 1919, 1923, 1927 et 1931, il tombera de nouveau à cette date en 2303. On trouvera dans un document suivant les dates des équinoxes sur la période allant de 1583 à 2999, ce document a été élaboré en 2008 avec des valeurs UTC extrapolées à partir de 2008, il peut donc y avoir des petits écarts avec les valeurs calculées chaque nouvelle année.

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 et c’est également le jour où le Soleil se lève plein est et se couche plein ouest.

ciel du mois

Phénomènes astronomiques

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

3 septembre

20 h 07 min 44 sPremier quartier de lune.

4 septembre

22 h 20 min 13 sVénus au périhélie, distance au Soleil : 0,718 44 au.

5 septembre

15 h 52 min 03 sDéclinaison minimale de la Lune : − 27° 13′.

7 septembre

20 h 18 min 36 sLune au périgée, distance à la Terre : 364 492 km, diamètre apparent de la Lune : 32,77′.

8 septembre

14 h 36 min 22 sÉlongation minimale entre la Lune et Saturne, élongation : 3° 43,70′, élongation de la Lune au Soleil : 154° E.

9 septembre

21 h 48 min 07 sMercure est stationnaire dans la constellation de la Vierge.

10 septembre

11 h 59 min 04 sPleine lune.

23 h 10 min 53 sÉlongation minimale entre la Lune et Neptune, élongation : 2° 42,44′, élongation de la Lune au Soleil : 174° O.

11 septembre

18 h 41 min 49 sÉlongation minimale entre la Lune et Jupiter, élongation : 1° 36,52′, élongation de la Lune au Soleil : 163° O.

15 septembre

0 h 26 min 32 sÉlongation minimale entre la Lune et Uranus, élongation : 0° 44,14′, élongation de la Lune au Soleil : 123° O.

16 septembre

4 h 34 min 59 sNeptune au périgée, distance à la Terre : 28,909 74 au, diamètre apparent : 2,36″.

17 septembre

0 h 20 min 55 sOpposition de Neptune, distance à la Terre : 28,909 84 au.

2 h 16 min 57 sÉlongation minimale entre la Lune et Mars, élongation : 3° 32,83′, élongation de la Lune au Soleil : 100° O.

23 h 52 min 00 sDernier quartier de lune.

19 septembre

0 h 11 min 11 sDéclinaison maximale de la Lune : + 27° 19′.

16 h 43 min 25 sLune à l’apogée, distance à la Terre : 404 556 km, diamètre apparent de la Lune : 29,53′.

21 septembre

1 h 02 min 55 sMercure au périgée, distance à la Terre : 0,644 91 au, diamètre apparent : 10,44″.

23 septembre

3 h 03 min 42 sÉquinoxe d’automne.

8 h 49 min 51 sConjonction inférieure de Mercure, distance à la Terre : 0,650 605 046 au, diamètre apparent : 10,34″.

25 septembre

9 h 44 min 02 sÉlongation minimale entre la Lune et Vénus, élongation : 2° 27,06′, élongation de la Lune au Soleil : 7° O.

15 h 38 min 52 sÉlongation minimale entre la Lune et Mercure, élongation : 5° 52,62′, élongation de la Lune au Soleil : 5° O.

23 h 54 min 34 sNouvelle lune.

26 septembre

4 h 17 min 03 sJupiter au périgée, distance à la Terre : 3,952 56 au, diamètre apparent : 49,88″.

21 h 33 min 08 sOpposition de Jupiter, distance à la Terre : 3,952 64 au.

27 septembre

1 h 49 min 17 sÉlongation minimale entre Vénus et Mercure, élongation : 3° 10,57′, élongation de Mercure au Soleil : 7° O.

Visibilité de la Lune et des planètes

Planètes visibles entre les latitudes 60° Nord et 60° Sud et les constellations voisines. L’aspect apparent des planètes est calculé pour le 16 septembre 2022 à 22 h 00 UT.

  • La Lune

    La Lune

    La Lune tourne autour de notre planète tout en tournant autour de son axe en approximativement 28 jours : on ne voit donc 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.

    Invisible du matin du 24 septembre
    au soir du 27 septembre

    3Premier quartier
    10Pleine lune
    17Dernier quartier
    25Nouvelle lune
  • Mercure

    Mercure le 16 septembre 2022

    Mercure

    Mercure n’est pas visible au mois de septembre.

    Diamètre apparent : 10,09″

    Magnitude : indéterminée

    non visible
    à l’œil nu
    non visible
    aux jumelles
    non visible
    au télescope
  • Vénus

    Vénus le 16 septembre 2022

    Vénus

    Vénus est visible le matin en fin de nuit et à l’aube. Au cours du mois, elle se lève de plus en plus tard. Elle se trouve dans la constellation du Lion jusqu’au 24 septembre, date à laquelle elle entre dans la constellation de la Vierge.

    Diamètre apparent : 9,88″

    Magnitude : − 3,92

    visible
    à l’œil nu
    visible
    aux jumelles
    visible
    au télescope
  • Mars

    Mars le 16 septembre 2022

    Mars

    Mars est visible une très grande partie de la nuit et à l’aube. Au cours du mois, elle se lève de plus en plus tôt en début de nuit. Elle se trouve tout le mois dans la constellation du Taureau.

    Diamètre apparent : 10,75″

    Magnitude : − 0,39

    visible
    à l’œil nu
    visible
    aux jumelles
    visible
    au télescope
  • Jupiter

    Jupiter le 16 septembre 2022

    Jupiter

    En début de mois, Jupiter est visible une très grande partie de la nuit et à l’aube. À partir du 10 septembre, date de son lever héliaque du soir à Paris, elle est visible toute la nuit. Elle se trouve tout le mois dans la constellation des Poissons.

    Diamètre apparent : 49,62″

    Magnitude : − 2,93

    visible
    à l’œil nu
    visible
    aux jumelles
    visible
    au télescope
  • Saturne

    Saturne le 16 septembre 2022

    Saturne

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

    Diamètre apparent : 18,37″

    Magnitude : 0,41

    visible
    à l’œil nu
    visible
    aux jumelles
    visible
    au télescope
  • Uranus

    Uranus le 16 septembre 2022

    Uranus

    Uranus est visible une grande partie de la nuit et à l’aube. Au cours du mois, elle se lève de plus en plus tôt en première partie de nuit. Elle est tout le mois dans la constellation du Bélier.

    Diamètre apparent : 3,67″

    Magnitude : 5,69

    non visible
    à l’œil nu
    visible
    aux jumelles
    visible
    au télescope
  • Neptune

    Neptune le 16 septembre 2022

    Neptune

    En début de mois, Neptune est visible une très grande partie de la nuit et à l’aube. À partir du 16 septembre, date de son lever achronique du soir à Paris, elle se lève avant le coucher du Soleil et est visible presque toute la nuit. Mais à partir du lendemain, date de son coucher achronique du matin, elle se couche avant le lever du Soleil. Elle est tout le mois dans la constellation du Verseau.

    Diamètre apparent : 2,32″

    Magnitude : 7,81

    non visible
    à l’œil nu
    visible
    aux jumelles
    visible
    au télescope
  • Portail des formulaires de calcul de l’IMCCE

    icone portail ssp

    Portail des formulaires de calcul de l’IMCCE

    N’oubliez pas que vous pouvez aussi calculer les instants des levers et couchers des astres et visualiser leur aspect apparent à n’importe quelle date et depuis n’importe quel lieu sur Terre grâce à notre portail de calculs d’éphémérides : https://ssp.imcce.fr.

Cartes du ciel

Cartes du ciel des étoiles brillantes et des planètes visibles dans le ciel de l’hémisphère nord et de l’hémisphère sud, vers l’horizon nord et l’horizon sud, pour le 15 septembre 2022.

  • Hémisphère nord, en direction du nord – 23 h Temps légal français

    Carte du ciel de l’hémisphère nord, en direction du nord, au 15 septembre 2022
    Carte du ciel de l’hémisphère nord, en direction du nord. Crédits IMCCE
  • Hémisphère nord, en direction du sud – 23 h Temps légal français

    Carte du ciel de l’hémisphère nord, en direction du sud, au 15 septembre 2022
    Carte du ciel de l’hémisphère nord, en direction du sud. Crédits IMCCE
  • Hémisphère sud, en direction du nord – 23 h Temps local aux Makes, La Réunion

    Carte du ciel de l’hémisphère sud, en direction du nord, au 15 septembre 2022
    Carte du ciel de l’hémisphère sud, en direction du nord. Crédits IMCCE
  • Hémisphère sud, en direction du sud – 23 h Temps local aux Makes, La Réunion

    Carte du ciel de l’hémisphère sud, en direction du sud, au 15 septembre 2022
    Carte du ciel de l’hémisphère sud, en direction du sud. Crédits IMCCE
  • 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 septembre 2022.

    Position de la Lune et des planètes dans le plan de l’écliptique au 15 septembre 2022
    Position de la Lune et des planètes dans le plan de l’écliptique au 15 septembre 2022. Crédits IMCCE
    Déplacement de la Lune et des planètes dans le plan de l’écliptique au cours du mois de septembre 2022. Crédits IMCCE
  • Positions héliocentriques des planètes

    Les figures suivantes montrent la configuration dans le plan de l’écliptique au 15 septembre 2022. Sur chaque orbite des planètes intérieures, l’intersection du segment et de l’orbite marque la position de la planète au premier jour du mois, et l’extrémité de la flèche marque celle au dernier jour du mois.

    Positions héliocentriques des planètes intérieures dans le plan de l’écliptique au 15 septembre 2022
    Positions héliocentriques des planètes intérieures dans le plan de l’écliptique au 15 septembre 2022. Crédits IMCCE
    Positions héliocentriques des planètes extérieures dans le plan de l’écliptique au 15 septembre 2022
    Positions héliocentriques des planètes extérieures dans le plan de l’écliptique au 15 septembre 2022. Crédits IMCCE

culture astronomique

Une brève histoire de la mécanique céleste, chapitre I

Les huit planètes du Système solaire
Les huit planètes du Système solaire. Crédits Y. Gominet/IMCCE (textures NASA)

Pour refermer l’année 2022, nous vous invitons à une balade en mécanique céleste, nouveau territoire disciplinaire dont l’existence fut révélée par Newton en 1687 et dont l’exploration commença véritablement au siècle suivant.

Lire le Ier chapitre : « Clairaut et l’apogée de la Lune »

Newton avait découvert la loi de l’attraction universelle qui exprime la façon dont les corps célestes – mais aussi terrestres – s’attirent entre eux proportionnellement à leurs masses et en raison inverse du carré des distances mutuelles. S’il en avait défriché les conséquences les plus importantes (mouvement des corps célestes, précession des équinoxes, marées, forme de la Terre…), cependant sa conquête totale fut l’œuvre de ses successeurs prestigieux tout au long des XVIIIe et XIXe siècles.

Ce nouveau monde est si vaste qu’il s’apparente à un continent hostile aux multiples facettes avec ses reliefs escarpés et ses régions en apparence inaccessibles. Ses premiers explorateurs sont si nombreux qu’il est impossible en seulement quatre épisodes d’en donner une liste exhaustive. Le choix qui a été fait peut sembler subjectif, voire arbitraire, il vise humblement à exposer quelques protagonistes – certains plus connus que d’autres - dont les travaux fondamentaux ont jeté les bases de la mécanique céleste et ce faisant ont permis de consolider la grande loi de Newton, à la fois simple dans sa formulation et frêle face à la complexité des mouvements des corps célestes dont elle doit rendre compte. Elle fut à de nombreuses reprises soumise à falsification : peut-elle être mise en défaut ? Est-elle capable de faire des prédictions jamais observées ? Ce sont ces questionnements qui nous ont guidés dans la sélection que nous vous proposerons au fil des quatre prochains mois.

science en direct

Un scénario cohérent pour l’évolution de la distance Terre-Lune

Vue d’artiste d’un paysage de l’Archéen à 3 Ga, avec des formations de stromatolithes au premier plan et une Lune plus proche. Adapté de W.B. Myers, http://www.arcadiastreet.com
Vue d’artiste d’un paysage de l’Archéen à 3 Ga, avec des formations de stromatolithes au premier plan et une Lune plus proche. Adapté de W.B. Myers, http://www.arcadiastreet.com. Crédits W.B. Myers/J. Laskar/NASA

En raison de la friction dans les interactions de marées, la rotation de la Terre ralentit et la Lune s’éloigne. Ceci est mesuré avec une précision centimétrique à l’aide de la télémétrie laser Lune. Mais jusqu’à présent, aucun modèle physique ne rendait compte à la fois de cette dissipation mesurée et de l’âge de la Lune. L’équipe de recherche de l’IMCCE a élaboré un modèle physique de l’évolution du système Terre-Lune qui s’accorde parfaitement avec ces contraintes, ainsi qu’avec les archives géologiques disponibles, résolvant un paradoxe vieux de cinquante ans. Cette étude est publiée dans A&A Letters.

Depuis les travaux de Georges Darwin en 1880, on sait qu’en raison de l’interaction des marées entre la Terre et la Lune, la rotation de la Terre ralentit et la Lune s’éloigne. Cela a d’abord été mesuré avec des éclipses anciennes, et depuis 1969 avec la télémétrie laser Lune, avec une précision extrême de 3,83 cm/an. L’âge de la Lune est maintenant aussi très bien déterminé à 4,425 Ga. Mais on s’est également rendu compte, il y a plus de cinquante ans, qu’avec le taux de friction de marées actuel, le modèle de marée simple de Darwin conduit à une collision de la Lune avec la Terre à environ 1,4 Ga (événement de Gerstenkorn), incompatible avec l’âge de la Lune.

Depuis, de nombreux travaux ont été consacrés à la résolution de ce paradoxe. Les modèles océaniques de Webb (1982) ont fourni des progrès fondamentaux, montrant l’apparition de résonances entre les ondes océaniques et le forçage de marée, conduisant à une forte augmentation de la dissipation des marées dans ces états de résonance. On pourrait donc penser que nous sommes actuellement dans un état résonnant, avec une dissipation anormalement élevée. Néanmoins, ce modèle ne correspondait ni au taux de marée actuel ni à l’âge de la Lune.

Plusieurs types de données stratigraphiques ont été considérés pour retrouver l’état de rotation passé de la Terre. Parmi eux, les rythmites de marée, liées à la variation du dépôt des marées entre les mortes-eaux et les vives-eaux, ou les enregistrements cyclostratigraphiques qui permettent de déduire la vitesse de précession de l’axe de la Terre à partir de l’enregistrement des cycles climatiques de Milankovitch. Néanmoins, les séquences adéquates sont encore rares et leurs interprétations souvent controversées. Dans certains cas, différentes équipes analysant les mêmes données aboutissent à des résultats incompatibles. Pourtant, ces données sont utilisées pour l’établissement de modèles empiriques de l’histoire Terre-Lune qui sont largement utilisés aujourd’hui par les géologues. Comme les données géologiques sont utilisées pour établir les modèles, il est difficile d’éviter les arguments circulaires. De plus, ces modèles empiriques ne permettent pas de déduire des informations physiques sur le système Terre-Lune.

Par ailleurs, ces dernières années ont vu se développer de nouveaux modèles théoriques de marée, avec l’élaboration de modèles numériques dont l’objectif principal est d’ajuster les données géologiques, mais jusqu’à présent, ces modèles ne rendent pas compte de l’âge de la Lune.

L’approche de l’équipe de recherche de l’IMCCE (Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université) est différente. Les chercheurs ont délibérément évité de prendre en compte les données géologiques, car ils voulaient un modèle qui serait exempt de tout raisonnement circulaire. Ils ont considéré un modèle analytique, similaire à celui de (Webb, 1982), mais plus raffiné, avec un continent hémisphérique qui évolue dans le passé vers un océan global, prenant en compte la reconstruction tectonique des plaques durant le dernier Ga. Cela induit une analyse analytique non triviale prenant en compte la dérive des continents. Pourtant, ce modèle n’a que deux paramètres, comme dans (Webb, 1982) ou (Tyler, 2021). Une exploration de l’espace des paramètres et une recherche du meilleur ajustement au taux actuel de dissipation des marées et à l’âge de la Lune conduisent à une solution unique, s’adaptant extrêmement bien à ces contraintes.

Cette solution unique s’accorde très bien avec la plupart des données géologiques pertinentes (sur la figure 1, toutes les données disponibles sont tracées, sans aucune sélection). Deux points présentent un intérêt particulier, car ils sont obtenus grâce à des analyses cyclostratigraphiques minutieuses : (Meyers et Malinverno, PNAS, 2018) à 1,4 Ga et (Lantink et al, PNAS, 2022) à 2,46 Ga. L’accord avec ces points de données est étonnant.

Cette étude est interdisciplinaire et aura un impact très large dans plusieurs domaines (géophysique, géologie, astronomie). Il fournit le premier modèle physique de l’évolution du système Terre-Lune qui concorde parfaitement avec la dissipation actuelle de marée et l’âge de la Lune, résolvant un paradoxe vieux de cinquante ans. De plus, ce modèle s’ajuste très bien aux données géologiques disponibles. Il deviendra ainsi très probablement la référence standard pour les études géoscientifiques. Cette étude démontre clairement que l’approche cyclostratigraphique est très pertinente pour retrouver l’état de rotation passé de la Terre. Elle consolide même l’ensemble du champ cyclostratigraphique. Ce modèle diffère de ceux précédemment publiés en permettant des résonances de plus grandes amplitudes. Ceci est essentiel dans l’ajustement du taux de dissipation actuel. Ces résultats vont donc également consolider la théorie des marées océaniques, montrant l’effet important de ces résonances océaniques. De plus, ils peuvent être généralisés aux marées océaniques des planètes extrasolaires.

Ce travail a bénéficié du soutien de l’ANR AstroMeso et de l’ERC AstroGeo.

Figure 1 – Évolution de la distance Terre-Lune. La distance Terre-lune, aM, est tracée pour les trois modèles avec les meilleures valeurs des paramètres.Les trois solutions s’ajustent parfaitement au taux de dissipation de marée actuel et à l’âge de la Lune, mais seul le modèle combiné de la présente étude s’ajuste également aux meilleures données géologiques disponibles (dépôts laminaires de marée et enregistrements cyclostratigraphiques). L’enveloppe ombrée correspond à l’incertitude des paramètres du modèle combiné.
Figure 1 – Évolution de la distance Terre-Lune. La distance Terre-lune, aM, est tracée pour les trois modèles avec les meilleures valeurs des paramètres. Les trois solutions s’ajustent parfaitement au taux de dissipation de marée actuel et à l’âge de la Lune, mais seul le modèle combiné de la présente étude s’ajuste également aux meilleures données géologiques disponibles (dépôts laminaires de marée et enregistrements cyclostratigraphiques). L’enveloppe ombrée correspond à l’incertitude des paramètres du modèle combiné. Crédits M. Farhat et al., 2022

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Des histoires de rentrées… atmosphériques

Lancement d’une fusée chinoise Longue Marche 5B le 29 avril 2021
Lancement d’une fusée chinoise Longue Marche 5B le 29 avril 2021. CC BY 3.0 China News Service

En ce jour de rentrée scolaire, on peut aussi se rappeler que des rentrées… atmosphériques ont aussi défrayé la chronique cet été.

Dans la nuit de samedi 30 à dimanche 31 juillet, c’est au large des côtes de la Philippine qu’est rentrée de manière incontrôlée une fusée chinoise Longue Marche 5B. Les rentrées atmosphériques sont désormais monnaie courante pour qui suit de près l’actualité astronautique, mais celles d’engins de masses si importantes que celle de cette fusée chinoise posent question. Dans pareil cas, il n’est pas certain que l’ensemble des constituants se consument dans l’atmosphère pendant le temps de la rentrée, ce qui présente de gros risques pour les zones habitées potentiellement survolées. Statistiquement, les rentrées au-dessus des océans et zones inhabitées sont plus probables que celles au-dessus des zones densément peuplées, mais à chaque fois tout risque d’impact au sol ne peut être écarté. Des procédures et des pratiques sures sont possibles – leur définition fait l’objet de groupes de travail entre agences spatiales – mais toutes ne les respectent pas…

Le grand public commence à prendre conscience de la problématique, au-delà de la très grande communauté des astronomes amateurs qui les filment régulièrement de manière fortuite ou volontaire : les vidéos sur smartphone ne laissent plus rien passer de ces rentrées quand elles sont visibles depuis le sol, et font souvent s’interroger sur leur nature. Ainsi, au cours du mois de juin, plusieurs rentrées depuis l’Europe ont été filmées, lesquelles n’avaient rien à voir entre elles malgré ce qui a été annoncé par plusieurs médias.

La vidéo depuis l’Espagne correspondait à une rentrée atmosphérique d’un 2e étage, massif, de fusée chinoise, de type CZ-2F, le 20 juin 2022.

Trajectoire dans le ciel de Séville.
Trajectoire dans le ciel de Séville. Crédits G. Perhirin

Ce qui a été vu en France le 27 juin 2022, depuis les côtes nantaises jusqu’en région parisienne, visible ici, correspondait à la rentrée atmosphérique d’un des satellites Starlink, le Starlink-2023. Au moment des vidéos, le satellite était à environ une petite centaine de kilomètres d’altitude, et pour ces satellites-là, petits, aucun morceau n’a touché le sol. Le phénomène a d’ailleurs été rapporté par de nombreux observateurs le long de la trajectoire française, ainsi que le montre cette carte du réseau de sciences participatives Vigie-Ciel.

Trajectoire dans le ciel de Paris.
Trajectoire dans le ciel de Paris. Crédits G. Perhirin

Les lancements sont eux aussi l’occasion d’observations à l’œil nu souvent spectaculaires, comme dans le cas des lancements « en grappe » des satellites Starlink. Avant leur mise à poste sur leurs trajectoires finales, les satellites d’un même lancement sont proches les uns des autres et très lumineux, ce qui nous vaut régulièrement de recevoir des demandes d’informations sur le phénomène observé. Ci-joint le passage de ce « train Starlink » vu depuis le ciel parisien à l’issue du dernier lancement du mois d’août.

Passage du « train Starlink » vu depuis le ciel parisien le 22 août 2022.
Passage du « train Starlink » vu depuis le ciel parisien le 22 août 2022. Crédits G. Perhirin

Météores hyperboliques : CNEOS 2014-08-01 est-il interstellaire ?

Géminide observée depuis l’OHP en 2021
Géminide observée depuis l’OHP en 2021. Crédits J. Vaubaillon/IMCCE

Depuis quelques mois, plusieurs annonces prétendant que le météore CNEOS 2014-01-08 observé par certains « capteurs US » (aucune spécification n’est donnée) est d’origine interstellaire. Cependant, la communauté scientifique n’a pas validé cette affirmation, principalement par manque de preuves scientifiques. Apparemment, « quelqu’un » (personne non identifiée, à notre connaissance) du département américain de la Défense a déclaré que l’exactitude des données est suffisamment bonne pour confirmer l’origine interstellaire. Cependant, le processus d’acquisition et de réduction des données n’est pas décrit, empêchant quiconque de s’appuyer sur une telle affirmation.

L’objectif de cette page web est de donner une information juste, basée sur les sciences des météores et d’examiner si suffisamment de preuves scientifiques sont données pour déduire une nature hyperbolique de l’objet CNEOS 2014-01-08. Cette page a été créée le 23 août 2022 : de futures preuves scientifiques concernant cet objet pourraient naturellement modifier le contenu et les conclusions décrites ici.