Où et quand observer ?

Au coucher du Soleil, la Lune éclairée à 92 % sera déjà visible vers l’est. Moins de 30 minutes plus tard, alors que le ciel s'assombrira, on commencera à distinguer Mars juste en dessous, reconnaissable à sa couleur rouge. La Lune se rapprochera progressivement de la planète, atteignant son écart minimal entre 19 h 40 et 20 h 00 (heure française) selon où l’on se trouve en métropole. À Paris, par exemple, à 19 h 52 min 13 s, le limbe de la Lune s’approchera jusqu'à 0,15° de Mars, soit environ 28 % du diamètre lunaire apparent. Après ce moment, les deux astres s'éloigneront lentement tout au long de la nuit, puis se coucheront au nord-ouest, environ au moment du lever de Soleil.

L’opposition de Mars a eu lieu récemment, le 16 janvier. À cette période, sur leurs orbites respectives, la Terre dépasse Mars, ce qui implique que Mars est encore assez proche de nous. Son disque atteint un diamètre apparent de 13″, et sa face nous apparaît presque entièrement illuminée. À l'œil nu, ces deux faits ne peuvent se constater qu’indirectement, à travers l’éclat prononcé de la planète rouge, dont la magnitude sera de − 0,82. Une magnitude qui permettra de bien la distinguer, malgré la proximité éblouissante de la Lune, qui tend d’ordinaire à gêner l’observation des astres alentour.

Un rapprochement périodique

C’est une rencontre récurrente, car les plans orbitaux de la Lune et de Mars sont assez peu inclinés par rapport à celui de la Terre, l’écliptique. Depuis notre planète, l’écliptique apparaît comme un cercle qui entoure l’observateur, le long duquel la Lune et Mars sont alors contraints d’évoluer (ainsi que les autres planètes, et que le Soleil). Pour un observateur terrestre, si l’on mesure le temps entre deux passages successifs de Mars dans une même constellation, la planète rouge accomplit une révolution de l’écliptique en moyenne tous les 687 jours. La Lune est bien plus rapide et boucle ce même parcours en seulement 27,3 jours ; elle dépasse ainsi Mars tous les 28,5 jours en moyenne. Cela est très bien illustré dans l’animation nommée « Vue dans le plan de l'écliptique », publiée chaque mois dans cette lettre d'information.

Mais la conjonction du 9 février est tout de même plutôt rare, car la Lune ne passe pas toujours aussi près de Mars. Cela s’explique par les inclinaisons de leurs orbites, qui les conduisent à s’écarter de l’écliptique. La position de l’observateur joue également un rôle : la parallaxe affecte la position relative de la Lune par rapport à la voûte céleste. D’ailleurs, pour un observateur situé plus au nord cette même nuit du 9 février, la Lune passera si près de Mars qu’elle ira jusqu’à l’occulter (voir la page de l’occultation sur les formulaires de calcul du LTE).

Depuis la métropole, il faudra se contenter d’une conjonction rapprochée. Admirer Mars à moins d’un demi-degré du limbe de la Lune reste une rareté, alors nous vous souhaitons un ciel dégagé !

Quand les éclipses se produisent-elles ?

Une éclipse de Lune se produit lorsque la Lune passe dans l’ombre de la Terre, laquelle s’interpose alors entre le Soleil et la Lune, bloquant tout ou partie du rayonnement solaire qui vient éclairer la Lune.

Pour qu’une éclipse de Lune ait lieu, il faut que la Lune soit en opposition au Soleil vis-à-vis de la Terre, c’est-à-dire en phase de pleine lune : la Lune se lève lorsque le Soleil se couche, et se couche lorsque le Soleil se lève, la Lune est donc visible toute la nuit. Il faut également que la Lune se trouve proche de l’un des nœuds de son orbite, intersections du plan de l’orbite de la Lune avec celui de l’écliptique (plan de l’orbite du Soleil dans un repère géocentrique, ainsi nommé, car c’est lorsque la Lune passe par ce plan qu’il peut se produire des éclipses, de Soleil comme de Lune).

Le Soleil, lui, ne peut être éclipsé que dans ses conjonctions avec la Lune (phase de nouvelle lune), celle-ci s’interpose alors entre la Terre et le Soleil. Bien que la Lune soit incomparablement plus petite que le Soleil, elle est cependant suffisamment proche de la Terre pour que son diamètre apparent soit sensiblement égal à celui du Soleil et que l’on puisse observer des éclipses solaires totales.

Si le plan de l’orbite lunaire coïncidait parfaitement avec celui de l’écliptique, nous assisterions chaque mois à une alternance d’éclipses de Soleil et de Lune pour chaque conjonction et chaque opposition de la Lune et du Soleil. Mais du fait de l’inclinaison mutuelle de ces plans, la Lune, dans ses conjonctions et ses oppositions (syzygies), est souvent élevée au-dessus du Soleil ou du cône d’ombre de la Terre, ou abaissée sous le Soleil ou sous le cône d’ombre de la Terre. Elle ne peut recouvrir le Soleil ou passer dans le cône d’ombre de la Terre que si elle se trouve au voisinage de l’un de ses nœuds.

Ainsi, pour qu’il se produise une éclipse de Lune ou une éclipse de Soleil, ce ne peut être qu'au moment d'une pleine lune ou une nouvelle lune doit avoir lieu au voisinage du passage de la Lune par le nœud ascendant ou descendant de son orbite (intersection de l’orbite de la Lune avec l’écliptique). Cela survient lorsque la direction Terre-Soleil passe par l’un des deux nœuds de l’orbite lunaire. On peut démontrer que ces passages ont lieu en moyenne avec un intervalle moyen de 173,31 jours, cette période porte le nom de saison des éclipses. Au voisinage de ces passages, il y a obligatoirement une éclipse de Lune et une éclipse de Soleil aux instants de la pleine lune et de la nouvelle lune les plus proches des passages. Il se produit donc au minimum deux éclipses de Lune et de Soleil par an.

Combien y a-t-il d’éclipses par an ?

Parfois, lors d’une saison d’éclipse, trois éclipses ont lieu : soit deux éclipses de Lune qui entourent une éclipse de Soleil, soit deux éclipses de Soleil qui entourent une éclipse de Lune. Ainsi, dans une année calendaire, il peut se produire jusqu’à sept éclipses : dans ce cas, il y a obligatoirement deux éclipses de Lune et deux éclipses de Soleil, les trois autres étant quelconques. Cela est très rare en se limitant à l’année calendaire, dont 14 seulement sont dénombrées sur la période 1800-2200. La prochaine sera l’année 2038 avec trois éclipses de Soleil et quatre éclipses de Lune. Par contre, c’est beaucoup plus fréquent si l’on se contente d’une période quelconque de 365 jours.

L’année 2025 ne comporte que quatre éclipses : les deux premières en mars ont lieu au nœud ascendant de la Lune, les deux suivantes ont lieu six lunaisons plus tard au nœud descendant de la Lune en septembre. Il se produira de nouveau une éclipse totale de Lune le 7 septembre 2025 et une éclipse partielle de Soleil le 21 septembre 2025.

Cartes de visibilité

L’éclipse totale de Lune du 14 mars 2025

La carte ci-dessus est centrée sur la zone de visibilité. De chaque côté se trouvent deux zones d’invisibilités. Six courbes sont tracées :

• P1 : limite de la région où l’on observe l’entrée dans la pénombre (grands pointillés).
• O1 : limite de la région où l’on observe l’entrée dans l’ombre (petits pointillés).
• T1 : limite de la région où l’on observe l’entrée dans la totalité (trait plein).
• T2 : limite de la région où l’on observe la fin de la totalité (trait plein).
• O2 : limite de la région où l’on observe la sortie de l’ombre (petits pointillés).
• P2 : limite de la région où l’on observe la sortie de la pénombre (grands pointillés).

L’éclipse partielle de Soleil du 29 mars 2025

La carte ci-dessus est centrée sur la zone de visibilité. Plusieurs courbes sont tracées :

• La limite australe (noir).
• Le commencement (rouge), le maximum et la fin (bleu) au lever du Soleil.
• Le commencement (orange), le maximum et la fin (vert) au coucher du Soleil.

Les circonstances générales d’une éclipse correspondent aux différentes phases de l’éclipse. Ces phases sont liées aux mouvements relatifs du Soleil, de la Lune et de la Terre. Elles correspondent chacune à un instant particulier et à un lieu unique sur Terre.

• P1 correspond à l’instant du commencement de l’éclipse générale.
• P4 correspond à l’instant de la fin de l’éclipse générale.
• M correspond à l’instant du maximum de l’éclipse, c’est-à-dire lorsque la grandeur de l’éclipse est maximale.

1. Un calendrier perpétuel hégirien basé sur la lunaison moyenne

Ce calendrier alterne six mois de 30 jours et six mois de 29 jours pour les années communes de 354 jours, et sept mois de 30 jours et cinq mois de 29 jours pour les années abondantes de 355 jours (les deux derniers mois ayant 30 jours). Onze années abondantes sont judicieusement réparties sur une période de 30 ans parmi 19 années communes. Ce calendrier suit remarquablement bien la lunaison moyenne. En effet, il se décale d’un jour par rapport à la lunaison moyenne au bout de 30 902 lunaisons, soit environ 2 575 années lunaires. Le jour calendaire commence le soir au crépuscule.

2. Un calendrier religieux basé sur l’observation du premier croissant de lune

Ce calendrier est par nature local, car les conditions d’observation dépendent du lieu d’observation et de l’époque à laquelle l’observation a lieu. Ainsi, les premiers croissants de lune sont difficilement observables dans l’hémisphère nord aux fortes latitudes pour les lunaisons proches de l’équinoxe d’automne, alors qu’elles sont facilement observables dans l’hémisphère sud à la même époque. On a le phénomène inverse au voisinage de l’équinoxe de printemps.

Puisque la longueur du mois ne peut avoir plus de 30 jours, la nuit qui commence au soir du 29^e jour est appelée la nuit du doute. Si le croissant est visible, le mois qui se termine a 29 jours et le nouveau mois commence le soir même. Si le croissant n’est pas visible, le mois qui se termine a 30 jours et le mois suivant commence le lendemain soir. Le début du mois de rang n dépend donc du début du mois de rang n – 1. La prédiction du début et de la fin du mois de jeûne de Ramadan s’appuie sur ce principe et sur des critères de visibilité du premier croissant.

De plus, localement, la visibilité du croissant dépend fortement des conditions météorologiques qui sont très difficilement prévisibles à long terme. Les critères de visibilité du premier croissant utilisés dans les programmes de prédiction sont basés sur une hypothèse de ciel clair et sans nuages.

Finalement, c’est l’autorité religieuse qui décide des dates de début et de fin des mois, en s’appuyant sur les prédictions de visibilité ou sur la visibilité effective du croissant.

Visibilité du premier croissant de lune en France en février et mars 2025

Pour nos prévisions, nous utilisons quatre critères de visibilité qui sont décrits dans la section « En savoir plus ». En 2025, pour les trois derniers critères, le premier croissant de lune qui définit le début du mois de Ramadan est visible à l’œil nu en France métropolitaine le soir du 1^er mars 2025, seul le critère de l’IMCCE donne une visibilité à l’œil nu dès le 28 février, mais avec une élongation de la Lune au Soleil proche de la limite de visibilité. Les trois autres critères donnent aussi une visibilité dès le 28 février, mais uniquement avec une aide optique. Pour la visibilité du second croissant qui marque la fin du mois de Ramadan et le début du mois de Chaououal, tous les critères donnent une visibilité du premier croissant à l’œil nu le soir du 30 mars. Le début du mois de Ramadan sera donc le soir du 28 février ou le soir du 1^er mars. Selon le cas, le mois aura 30 jours ou 29 jours. Comme chaque année, plus l’on se déplace vers le sud et l’ouest, plus la visibilité des premiers croissants est facilitée.

Lire le 1^er épisode : « Temps sociétaux, temps mesurés »

Cette mesure a très vite permis d’organiser la société. Pour cela, les hommes ont créé des dispositifs de plus en plus ingénieux pour mesurer le temps à l’aide de phénomènes physiques bien choisis. Les liens entre la mesure du temps et l’astronomie sont d’ailleurs des plus anciens. C’est pour cette raison que la mesure du temps et la mesure de l’espace ont souvent été regroupées dans les observatoires astronomiques. Et cette intrication de l’espace et du temps est encore plus prégnante dans le cadre de la théorie de la relativité d’Einstein. Ce feuilleton est donc dédié à la mesure du temps, à la suite de celui consacré à la mesure du ciel.

La physique quantique connait un regain majeur d’intérêt depuis une dizaine d’années avec l’horizon des ordinateurs quantiques. Tout autour de cette idée future, la diversité des développements des technologies quantiques bat son plein et de nombreux plans d’investissements voient le jour pour les promouvoir, comme le plan quantique national en France, dans le cadre de France 2030.

Même si l’on est encore très loin de cet ordinateur du futur, l’idée est d’exploiter les propriétés quantiques des objets qui le composeront, pour accélérer de façon spectaculaire la rapidité des calculs. Un autre aspect qui motive la communauté sera le développement d’une communication sécurisée par la mise en place de protocoles de communication inviolables. En effet, dans un système quantique, toute intervention modifie les propriétés du système !

Enfin, un autre « pilier » est celui des capteurs quantiques, qui en exploitant le principe de superposition quantique réalisent des mesures d’une large variété de grandeurs physiques avec des sensibilités remarquables. C’est dans cet axe de recherche que se placent les activités du LTE, qui développe des horloges et des capteurs inertiels atomiques, qui trouvent des applications dans de nombreux domaines, comme la navigation et le positionnement, la synchronisation des réseaux, les géosciences, la physique fondamentale…

Nous aurons l’occasion dans une prochaine lettre d’information de vous parler de ces capteurs, de leur principe de fonctionnement et de leurs applications.

À Saint-Faust (Pyrénées-Atlantiques), les nuages ont fini par se dissiper et malgré une forte turbulence, Laurent a pu capturer l’immersion de Saturne derrière la portion sombre de la Lune.

L’un des plus importants se situe au niveau de bande « tempérée » nord (NTB) où l’on observe des tempêtes avec une période de 4,9 ans +/- 0,2. Il s’agit de plumes convectives qui montent dans la haute atmosphère, elles sont ainsi détectables dans toutes les longueurs d’onde de l’ultraviolet à l’infrarouge. Ces phénomènes sont importants à étudier pour comprendre le fonctionnement de l’atmosphère de Jupiter.

Un nouvel événement a été découvert par Isao Miyazaki le 10 janvier 2025 : c’était alors juste un point lumineux. Il sera suivi par des panaches turbulents qui vont évoluer durant les prochains mois et nécessiter un suivi observationnel depuis le sol et l’espace comme pour le dernier phénomène de 2020 (https://meetingorganizer.copernicus.org/EPSC2017/EPSC2017-332.pdf). Il fait partie du programme d’observation du télescope de 1 m du pic du Midi cogéré par le LTE et l’OMP (https://t1m.omp.eu).

La comète C/2024 G3 ATLAS a été découverte par le relevé ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) le 5 avril 2024 et est passée à son périhélie le 13 janvier dernier à environ 0,09 au, soit environ 13 millions de kilomètres. C/2024 G3 ATLAS a presque atteint la magnitude − 4, ce qui a permis à certains astrophotographes avertis de la capturer durant la journée.

Malheureusement, seuls les observateurs de l’hémisphère sud ont pu apprécier ce spectacle avant que sa luminosité ne faiblisse trop (voir photo de Yuri Belestky). Néanmoins, elle reste observable aux instruments courant février (voir carte de champ). Cette comète n’était pas attendue aussi brillante, ce qui montre bien que les comètes peuvent parfois nous réserver d’agréables surprises.