octobre 2022# 194

Ce mois-ci

Une éclipse de Soleil sans ombre le 25 octobre 2022

Aspect apparent de l’éclipse partielle de Soleil du 25 octobre 2022 pour plusieurs villes de France, dans le repère local de l’observateur
Aspect apparent de l’éclipse partielle de Soleil du 25 octobre 2022 pour plusieurs villes de France, dans le repère local de l’observateur. Crédits IMCCE

En ce mois d’octobre, le Soleil et la Lune nous gratifieront en France métropolitaine d’un petit pas de deux dont ils ont le secret. Pendant un peu moins de deux heures, la représentation qu’ils donneront sur l’heure du déjeuner nous permettra d’assister au plus beau des phénomènes célestes, une éclipse de Soleil durant laquelle la Lune viendra partiellement obstruer le disque solaire.

Cette fois-ci, l’ombre de la Lune ne viendra pas à la rencontre de la Terre. Nulle part sur Terre, nous ne pourrons donc assister à la disparition totale, mais temporaire, du Soleil. Cette éclipse sera partielle, seule la zone de pénombre recouvrira une partie du globe terrestre.

Comme toutes les éclipses de Soleil, cette éclipse est l’une des membres d’une grande famille. Celle-ci en compte 73. Leur caractéristique la plus remarquable réside dans le fait que chacune des éclipses qui composent cette famille possède des traits identiques. Il y a comme une génétique propre des éclipses qui résulte de coïncidences dans les mouvements célestes connues depuis l’Antiquité. Elles tiennent dans le constat simple qu’au bout de 223 lunaisons de 29,53 jours, la Lune revient presque exactement à la même position sur son orbite vis-à-vis du Soleil. La signification de ce constat est enfantine, si l’on a une éclipse dans un mois donné, il y aura une autre éclipse 223 mois plus tard aux caractéristiques semblables en tout point. Cette période de récurrence de 223 lunaisons, ou à peu près 18 ans, porte un nom : le saros. Elle contient donc une force prédictive étonnante utilisée par les Babyloniens et les Grecs.

Pour la présente famille qui ne porte d’autre nom que celui de « saros 124 », il y a 73 éclipses dites « homologues»  qui se reproduisent à l’identique tels des clones à intervalles de 18 ans. La durée de vie d’une telle famille est donc de 1 298 ans. Les premières éclipses ont pris naissance du côté du pôle Sud en 1049 et remontent vers le pôle Nord peu à peu où la famille s’éteindra le 11 mai 2347. Toutes se produisent près du périgée lunaire, qui est le lieu de l’orbite de la Lune le plus proche de la Terre. Le disque lunaire apparent est donc systématiquement plus grand que le disque solaire. Ceci signifie que les éclipses de cette famille pour lesquelles l’ombre de la Lune est venue toucher la Terre sont toutes des éclipses totales. Il y en a eu 43 en tout, la dernière date du 3 octobre 1986. Pour cette famille, le temps des éclipses totales est maintenant révolu, il n’y a plus que des éclipses partielles, dont celle du 25 octobre 2022.

Pour ce qui est de la France métropolitaine, deux dates sont à inscrire dans les agendas : celle du 29 mars 2025 (partielle) et surtout celle du 12 août 2026, à laquelle se produira une éclipse totale, dont la zone de totalité ne traversera pas l’Hexagone, mais qui donnera lieu à une obscuration du disque solaire de 92 % vue depuis Paris et de 96 % vue depuis Marseille ! Ces deux éclipses n’appartiennent pas à la même famille de saros, mais mériteront toute notre attention.

Simulation du déplacement du cône de pénombre à la surface de la Terre et aspect apparent de l’éclipse partielle de Soleil du 25 octobre 2022 pour plusieurs villes. Crédits IMCCE

À travers le portail des formulaires de calcul de l’IMCCE, vous pouvez également obtenir les circonstances locales de l’éclipse, télécharger les cartes de l’éclipse générale et retrouver toutes les éclipses passées et futures. Les résultats sont constamment actualisés en fonction des avancées de la recherche.

Le tableau ci-dessous donne les circonstances générales de l’éclipse (en UTC). La durée de l’éclipse générale est de 4 h 03 min.

Phases Instant en UTC Longitude Latitude
Commencement de l’éclipse générale 8 h 58 min − 18° 57′ 66° 28′
Maximum de l’éclipse 11 h 00 min 77° 15′ 61° 49′
Fin de l’éclipse générale 13 h 02 min 66° 30′ 17° 34′

Le maximum de cette éclipse a lieu après la nouvelle lune et avant le passage de la Lune par le nœud décroissant de son orbite. Il a lieu également assez proche de son passage au périgée. Le diamètre apparent de la Lune est donc assez important (31′ 49,96″). Durant l’éclipse, la Lune et le Soleil se trouvent dans la constellation de la Vierge.

Voici la suite des événements relatifs à la Lune sur cette courte période de temps.

22/10/2022 à 11 h 15 min 59 s UTC
La Lune entre dans la constellation de la Vierge.

23/10/2022 à 14 h 37 min 10 s UTC
La Lune a une déclinaison nulle et décroissante, ascension droite : 12 h 31,4 min.

25/10/2022 à 10 h 48 min 43 s UTC
Nouvelle lune.

25/10/2022 à 21 h 09 min 05 s UTC
La Lune entre dans la constellation de la Balance.

26/10/2022 à 06 h 30 min 45 s UTC
La Lune passe par le nœud descendant de son orbite, longitude moyenne : 223° 22,0′.

29/10/2022 à 14 h 35 min 51 s UTC
La Lune au périgée, distance à la Terre : 368 290,502 km, diamètre apparent : 32,53′, longitude moyenne : 270,74°.

Observer Jupiter, la star de cet automne 2022

Jupiter dans la constellation des Poissons, le 15 octobre 2022, vers 22 h en Temps légal français
Jupiter dans la constellation des Poissons, le 15 octobre 2022, vers 22 h en Temps légal français. Crédits IMCCE

Cet automne 2022 est marqué par la présence dans le ciel des deux plus grosses planètes de notre système solaire, à savoir Jupiter et Saturne.

Rappelons qu’il s’agit de deux planètes gazeuses, essentiellement constituées d’hydrogène et d’hélium. Les études réalisées sur ces planètes ont permis de découvrir qu’elles ont la même composition chimique et la même structure interne que les étoiles ; il s’agit en fait d’embryons d’étoiles qui n’ont pas pu et ne pourront jamais s’allumer. Pourquoi ? Car elles ne contiennent pas assez de gaz. Si elles étaient une quinzaine de fois plus massives qu’actuellement, elles auraient pu enclencher des réactions nucléaires dans leur cœur. Dès lors, notre système solaire aurait eu un tout autre aspect, puisque nous aurions eu non pas une étoile unique, mais un système stellaire triple. Dans ces conditions, la présence de planètes devient nettement plus compliquée, non pas impossible, mais compliquée en termes de stabilité d’orbites. Mais, la masse d’une planète ne variant quasiment pas après sa formation, cela ne se produira pas. Jupiter et Saturne resteront donc à tout jamais des étoiles mort-nées.

Ces deux planètes géantes font partie des quatre planètes gazeuses avec Uranus et Neptune qui les suivent. Elles font suite aux quatre premières planètes telluriques (rocheuses) Mercure, Vénus, la Terre et Mars.

Nous nous focaliserons ce mois-ci sur Jupiter, car cette planète va illuminer le ciel de sa présence tout au long du mois d’octobre. Ce sera en effet l’astre le plus brillant du ciel nocturne, en dehors de la Lune bien sûr (Vénus, en opposition supérieure le 22 octobre, sera invisible ce mois). Jupiter était en opposition le 26 septembre dernier. À cette date, les trois astres Soleil–Terre–Jupiter étaient quasiment alignés, la Terre s’intercalant donc entre l’astre du jour et la planète géante. Cela signifie que Jupiter sera visible en octobre tout au long de la nuit, puisque lorsqu’une planète est en opposition, ainsi que dans les jours qui suivent cette opposition, elle se lève lorsque le Soleil se couche et va se coucher lorsque l’astre du jour émerge au-dessus de l’horizon est. Particularité intéressante de cette opposition 2022 : une distance entre les deux planètes de seulement 591 millions de kilomètres, soit la plus courte de tous les périgées de ce siècle. Une telle proximité implique un diamètre apparent un peu plus conséquent, en l’occurrence ici 49,8″ le 26 septembre (et encore 49,1″ le 15 octobre), soit environ 2″ de mieux que lors d’autres oppositions. Cela va nous offrir d’excellentes conditions d’observation.

Qui verra-t-on ?

Jupiter est la cinquième planète de notre système solaire. Elle est située en moyenne à 778 millions de kilomètres du Soleil (la Terre à environ 150 millions de kilomètres). Elle a un diamètre 10 fois plus petit que celui du soleil, mais aussi 11 fois plus grand que celui de la Terre. Comme Saturne, elle est accompagnée d’un imposant cortège de satellites, puisque les dernières listes font état de presque 80 objets en orbite autour d’elle (rappelons que la Terre n’a qu’un satellite, la Lune). Elle contient 71 % d’hydrogène, 24 % d’hélium et 5 % d’autres éléments, soit quasiment la même composition que le Soleil. Malgré ses 140 000 km de diamètre, Jupiter tourne sur elle-même en seulement 9 heures 55 minutes. La planète montre une surface très perturbée avec un grand nombre de bandes et de taches offrant un aspect changeant. Comble de la complexité, des bandes de gaz tournent en sens inverse de leurs proches voisines. Ces mouvements alimentés par la chaleur interne de la planète provoquent des vents extrêmement violents dans ces couches nuageuses (entre 300 et 400 km/h). Au final, Jupiter montre une surface tourmentée dont les détails sont visibles même dans des instruments d’amateur, ce qui en fait un objet passionnant à observer.

Que verra-t-on ?

À rechercher au-dessus de l’horizon est lorsque la nuit tombe, Jupiter sera incontournable, comme une étoile blanche brillante ressortant dans un ciel pauvre en étoiles. Son éclat sera constant de magnitude − 2,5 en début de mois et − 2,4 en fin de mois.

Elle passera au méridien vers 0 h 20 en Temps légal français le 15 octobre. Elle sera alors 40° au-dessus de l’horizon. Voilà qui ravira le fan de cette belle planète après les 6 années précédentes, frustrantes, au cours desquelles Jupiter a lentement traversé le Scorpion, le Sagittaire, puis le Capricorne. Ces constellations sont, vues depuis l’hémisphère nord, les plus basses du zodiaque au-dessus de l’horizon. Les conditions d’observation étaient donc peu favorables pour l’admirer au mieux (plus une planète est haute au-dessus de l’horizon et meilleures sont les conditions d’observations, donc plus grandes les chances de voir de belles images détaillées).

S’il sera possible de l’admirer simplement à l’œil nu, de simples jumelles, grossissant 7 ou 10 fois, permettront de constater que l’on n’observe pas une étoile (qui reste ponctuelle même dans des jumelles) et de découvrir une minuscule tête d’épingle entourée de quelques points brillants très proches (ses 4 satellites).

Avec une petite lunette ou un télescope, évidemment, ce sera encore mieux. Avec un grossissement de 50 à 80 fois, Jupiter apparaîtra comme un petit confetti sur lequel on pourra distinguer, si les conditions atmosphériques sont correctes (pas trop de turbulence qui brouille les images) quelques détails comme les bandes équatoriales.

Si l’on veut vraiment profiter du spectacle, il vaut mieux choisir des télescopes de type Maksutov ou Schmidt-Cassegrain. Ces instruments disposant de longues focales offrent, pour un même oculaire, de plus forts grossissements que des configurations Newton par exemple. Si la collimation (alignement optique de miroirs) est irréprochable et que la turbulence est faible, en grossissant 200, 300 fois ou plus, on peut passer de longues minutes à savourer une planète incroyablement riche et variée en détails.

Passage à l’heure d’hiver en 2022

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’hiver pour l’année 2022 commence le dernier dimanche d’octobre à 3 heures du matin. Donc, la nuit du 29 au 30 octobre 2022, à 3 heures du matin, il faut régler les horloges sur 2 heures.

L’horloge parlante, située à l’Observatoire de Paris, a cessé de diffuser l’heure légale française le 1er juillet 2022, mettant fin à un service de plus de 89 ans. Si l’horloge parlante disparaît, d’autres techniques de transfert de temps beaucoup plus performantes demeurent : Outil de diffusion et synchronisation de l’heure légale

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 membre 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’heures saisonniers 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 que les États membres notifient 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. Or, au 1er avril 2020, en raison de l’épidémie de coronavirus, aucun État n’avait notifié sa décision, il était donc probable que le passage à l’heure d’été ne soit pas abrogé le dernier dimanche d’octobre 2021 et que le passage à l’heure d’hiver soit maintenu en octobre 2021.

Ainsi, le 27 avril 2021, la Commision européenne a publié une directive (2021/C 149/01) qui prolonge l’usage de l’heure d’été jusqu’en 2026.

ciel du mois

Phénomènes astronomiques

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

1er octobre

16 h 50 min 30 sMercure est stationnaire dans la constellation de la Vierge.

2 octobre

21 h 28 min 53 sDéclinaison minimale de la Lune : − 27° 25′.

3 octobre

2 h 14 min 04 s Premier quartier de lune.

4 octobre

18 h 33 min 43 sLune au périgée, distance à la Terre : 369 325 km, diamètre apparent de la Lune : 32,34′.

5 octobre

20 h 03 min 02 sÉlongation minimale entre la Lune et Saturne, élongation : 3° 51,95′, élongation de la Lune au Soleil : 126° E.

6 octobre

22 h 58 min 28 sMercure au périhélie, distance au Soleil : 0,307 50 au.

8 octobre

6 h 56 min 26 s Élongation minimale entre la Lune et Neptune, élongation : 2° 46,39′, élongation de la Lune au Soleil : 159° E.

21 h 49 min 33 sÉlongation minimale entre la Lune et Jupiter, élongation : 1° 50,16′, élongation de la Lune au Soleil : 167° E.

23 h 13 min 31 sMercure en plus grande élongation : 17° 59′ O.

9 octobre

22 h 54 min 59 sPleine lune.

12 octobre

8 h 11 min 48 s Élongation minimale entre la Lune et Uranus, élongation : 0° 47,25′, élongation de la Lune au Soleil : 151° O.

15 octobre

5 h 41 min 08 s Élongation minimale entre la Lune et Mars, élongation : 3° 35,62′, élongation de la Lune au Soleil : 118° O.

16 octobre

8 h 14 min 23 s Déclinaison maximale de la Lune : + 27° 28′.

17 octobre

12 h 20 min 20 sLune à l’apogée, distance à la Terre : 404 328 km, diamètre apparent de la Lune : 29,54′.

19 h 15 min 07 sDernier quartier de lune.

20 octobre

9 h 36 min 55 s Vénus à l’apogée, distance à la Terre : 1,717 19 au, diamètre apparent : 9,72″.

22 octobre

23 h 17 min 25 sConjonction supérieure de Vénus, distance à la Terre : 1,717 032 200 au, diamètre apparent : 9,72″.

23 octobre

9 h 13 min 05 s Saturne est stationnaire dans la constellation du Capricorne.

24 octobre

18 h 05 min 09 sÉlongation minimale entre la Lune et Mercure, élongation : 0° 20,66′, élongation de la Lune au Soleil : 10° O.

25 octobre

12 h 48 min 43 sNouvelle lune.

14 h 04 min 30 sÉlongation minimale entre la Lune et Vénus, élongation : 0° 00,19′, élongation de la Lune au Soleil : 1° E.

29 octobre

16 h 35 min 51 sLune au périgée, distance à la Terre : 368 291 km, diamètre apparent de la Lune : 32,44′.

30 octobre

2 h 04 min 33 s Déclinaison minimale de la Lune : − 27° 30′.

11 h 46 min 42 sMars est stationnaire dans la constellation du Taureau.

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 octobre 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 octobre
    au soir du 27 octobre

    3Premier quartier
    9Pleine lune
    17Dernier quartier
    25Nouvelle lune
  • Mercure

    Mercure le 16 octobre 2022

    Mercure

    Mercure est visible le matin à l’aube et en fin de nuit à partir du 3 octobre, date de sa première visibilité du matin et jusqu’au 26 octobre, date de sa dernière visibilité du matin. Elle se trouve tout le mois dans la constellation de la Vierge.

    Diamètre apparent : 5,7″

    Magnitude : − 0,93

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

    Vénus le 16 octobre 2022

    Vénus

    Vénus est visible le matin à l’aube jusqu’au 2 octobre, date de sa dernière visibilité du matin à Paris. Elle se trouve dans la constellation de la Vierge jusqu’au 29 octobre, date à lquelle elle entre dans la constellation de la Balance.

    Diamètre apparent : 9,7″

    Magnitude : − 3,93

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

    Mars le 16 octobre 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. Son mouvement est direct jusqu’au 30 octobre, date à lquelle il devient stationnaire, puis rétrograde.

    Diamètre apparent : 13,5″

    Magnitude : − 0,92

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

    Jupiter le 16 octobre 2022

    Jupiter

    En début de mois, Jupiter est visible toute la nuit jusqu’au 3 octobre, date de son coucher héliaque du matin. À partir de cette date, elle se couche de plus en plus tôt avant le lever du Soleil. Elle se trouve tout le mois dans la constellation des Poissons.

    Diamètre apparent : 49,1″

    Magnitude : − 2,91

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

    Saturne le 16 octobre 2022

    Saturne

    Saturne est visible le soir au crépuscule et une partie de la nuit. Au cours de mois, elle se couche de plus en plus tôt en seconde partie de nuit. À partir du 30 octobre, elle se couche avant minuit vrai. Elle se trouve tout le mois dans la constellation du Capricorne. Son mouvement est rétrograde jusqu’au 23 octobre, date à laquelle il devient stationnaire, puis direct.

    Diamètre apparent : 17,7″

    Magnitude : 0,56

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

    Uranus le 16 octobre 2022

    Uranus

    Uranus 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 première partie de nuit. Elle est tout le mois dans la constellation du Bélier.

    Diamètre apparent : 3,8″

    Magnitude : 5,65

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

    Neptune le 16 octobre 2022

    Neptune

    Neptune est visible le soir au crépuscule est une très grande partie de la nuit. Au cours du mois, elle se lève de plus en plus tôt en fin de seconde partie de nuit. Tout le mois, elle est dans la constellation du Verseau.

    Diamètre apparent : 2,4″

    Magnitude : 7,82

    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 octobre 2022.

  • Hémisphère nord, en direction du nord – 23 h Temps légal français (UTC + 2 h)

    Carte du ciel de l’hémisphère nord, en direction du nord, au 15 octobre 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 (UTC + 2 h)

    Carte du ciel de l’hémisphère nord, en direction du sud, au 15 octobre 2022
    Carte du ciel de l’hémisphère nord, en direction du sud. Crédits IMCCE
  • Hémisphère sud, en direction du nord – 23 h Temps local à La Réunion (UTC + 4 h)

    Carte du ciel de l’hémisphère sud, en direction du nord, au 15 octobre 2022
    Carte du ciel de l’hémisphère sud, en direction du nord. Crédits IMCCE
  • Hémisphère sud, en direction du sud – 23 h Temps local à La Réunion (UTC + 4 h)

    Carte du ciel de l’hémisphère sud, en direction du sud, au 15 octobre 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 octobre 2022.

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

    Les figures suivantes montrent la configuration dans le plan de l’écliptique au 15 octobre 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 octobre 2022
    Positions héliocentriques des planètes intérieures dans le plan de l’écliptique au 15 octobre 2022. Crédits IMCCE
    Positions héliocentriques des planètes extérieures dans le plan de l’écliptique au 15 octobre 2022
    Positions héliocentriques des planètes extérieures dans le plan de l’écliptique au 15 octobre 2022. Crédits IMCCE

culture astronomique

Une brève histoire de la mécanique céleste, chapitre II

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 IIe chapitre : « Lagrange et les lois de Cassini II »

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.

L’Agenda astronomique 2023 est paru !

Première de couverture de l’Agenda astronomique 2022
Première de couverture de l’Agenda astronomique 2023. Crédits IMCCE

"La lumière montre l’ombre, et la vérité le mystère".

Ce proverbe médiéval aurait pu être écrit par un astronome, tant il s’applique parfaitement à leurs activités.

Ainsi, chaque lumière d’un astre qui disparaît nous laisse apercevoir d’autres lumières plus lointaines dans l’ombre, et chaque vérité que les astronomes révèlent ne font que lever un pan supplémentaire sur les mystères de l’Univers, sans jamais en atteindre la limite.

C’est pourquoi, quand le Soleil, notre lumière naturelle, se couche, c’est l’effervescence dans le monde des astronomes ! Ils traquent alors d’autres lumières, toutes les lumières, les visibles et les invisibles. Pour cela, ils déploient quantité de techniques ingénieuses toutes plus surprenantes les unes que les autres.

Le thème de l’année est donc la lumière, mais vous retrouverez aussi toutes les données et phénomènes astronomiques qui vont rythmer votre quotidien et votre année.

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Le nouveau formulaire SsODNet sur les propriétés physiques et dynamiques des petits corps

Nombre de découvertes annuelles (histogramme) et cumulées (ligne)
							des astéroïdes depuis 1801
Nombre de découvertes annuelles (histogramme) et cumulées (ligne) des astéroïdes depuis 1801. Crédits IMCCE

Au cours des deux dernières décennies, le nombre de corps connus dans le Système solaire est passé d’environ 60 000, en janvier 2000, à plus de 1,2 million en septembre 2022.

Connaître un corps du Système solaire signifie avant tout que l’on dispose des informations nécessaires pour calculer sa trajectoire autour du Soleil afin de connaître à tout instant sa position dans l’espace. En plus des éléments orbitaux, les corps sont caractérisés par leurs éléments propres qui révèlent la structure de la ceinture principale d’astéroïdes ; leur appartenance aux familles collisionnelles, et par quelques autres paramètres, tels que le paramètre de Tisserand ou l’effet Yarkovsky. Toutes ces informations font partie des propriétés dynamiques des corps.

Connaître un corps du Système solaire, c’est également connaître sa nature, c’est-à-dire sa taille, sa forme, sa masse, sa couleur, sa composition, son inertie thermique et la façon dont il tourne sur lui-même. Toutes ces informations font partie des propriétés physiques des corps. À l’instar des propriétés dynamiques, la quantité de mesures des propriétés physiques des corps du Système solaire s’est envolée, passant par exemple de 2 000 diamètres connus au début des années 2000 à plus de 150 000 aujourd’hui.

L’ensemble de ces propriétés physiques et dynamiques permet de caractériser la population des corps dans le Système solaire à travers des études statistiques portant, par exemple, sur l’orientation forcée des membres d’une famille (effet YORP), sur la distribution de la composition des corps de la ceinture d’astéroïdes, sur la distribution taille-fréquence des familles d’astéroïdes, sur leur structure interne, ou sur les origines des astéroïdes géocroiseurs, etc.

Vue générale des familles d’astéroïdes dans le Système solaire
Vue générale des familles d’astéroïdes dans le Système solaire. Crédits IMCCE

Pour réaliser ces études, il faut pouvoir disposer de l’ensemble des données dans un format facilement manipulable. Or ces données sont le plus souvent disséminées dans de multiples publications, parfois accompagnées de fichiers de données tabulées exprimées dans des formats aussi divers que variés. Ainsi, toute personne souhaitant se lancer dans une étude statistique globale du Système solaire doit commencer par collecter et mettre en forme toutes les données requises. Ce travail fastidieux n’est que rarement mené à son terme, et quand il l’est, il ne concerne qu’un nombre limité de propriétés. De même, toute personne souhaitant connaître les propriétés d’un seul corps doit en extraire les valeurs dans de nombreuses publications, tout en se questionnant sur la pertinence de ces valeurs en fonction de la technique ou de la méthode utilisée pour l’obtenir.

C’est dans cet objectif de réunir et de mettre à disposition l’ensemble le plus exhaustif des propriétés physiques et dynamiques des corps du Système solaire qu’a été initié le système d’information SsODNet (Solar system Open Database Network). Environ 180 millions de valeurs de paramètres des propriétés physiques et dynamiques ont été collectées et compilées par des chercheurs et des ingénieurs de l’IMCCE et de l’Observatoire de la Côte d’Azur. Déjà plus de 3000 références bibliographiques ont été exploitées. Elles seront complétées, au fil de l’eau, avec les nouvelles mesures qui seront publiées.

La base de données qui en résulte est, à ce jour, la plus importante collection de propriétés des corps du Système solaire interrogeable à travers une interface simple et unique.

Un formulaire en ligne est également disponible pour visualiser et manipuler les propriétés des corps.

Formulaire SsoCard sur le portail des formulaires de calcul de l’IMCCE
Formulaire SsoCard sur le portail des formulaires de calcul de l’IMCCE. Crédits IMCCE

La Fête de la science 2022 à l’Observatoire de Paris

Logo de la Fête de la science
Logo de la Fête de la science. Crédits ministère de l’Enseignement supérieur, de la Recherche et de l’Innovation

La 31e Fête de la science se déroule du 13 au 15 octobre 2022 en métropole.

À tous ceux qui souhaitent prendre une bouffée d’air et se dépayser en milieu astronomique… cette opération est taillée pour eux ! Outre un parcours « Système solaire à l’échelle » totalement remis à neuf, seront à découvrir les instruments d’observation en exploitation, des ateliers pédagogiques et des conférences.

Site de Meudon de l’Observatoire de Paris – PSL
Site de Meudon de l’Observatoire de Paris – PSL. Crédits DirCom Observatoire de Paris – PSL

Les jeudi 13 et vendredi 14 octobre sont réservés aux classes scolaires sur réservation par les enseignants.

Séminaires & conférences

Compte tenu de la fermeture de l’Observatoire de Paris, les séminaires habituellement ouverts au public sont suspendus jusqu’à nouvel ordre.

  • Bureau des longitudes

    Mercredi 5 octobre 2022 – 14 h 45

    Sonder les atmosphères de planètes extrasolaires, avec les télescopes spatiaux Spitzer, HST, JWST et Ariel

    Jean-Philippe Beaulieu (Institut d’Astrophysique de Paris)

    École normale supérieure, Amphi Galois, 45 rue d’Ulm, 75005 Paris

    Entrée libre dans la limite des places disponibles.

    Renseignements par téléphone au 06 11 27 71 83
    ou par mail à l’adresse renseignements@bureau-des-longitudes.fr

Astro en images

Impact de DART sur Dimorphos observé avec le T60 depuis les Makes

Titre
Ultime image envoyée par la sonde DART du satellite Dimorphos avant l’impact. Crédits NASA/Johns Hopkins APL

La nuit du 26 septembre 2022, à 23 h 14 UTC, le satellite naturel de l’astéroïde géocroiseur (65803) Didymos, dénommé Dimorphos, a été percuté par la sonde DART, envoyée par la NASA.

Cette mission a fait l’objet d’une forte médiatisation, car elle touche à la curiosité de tous sur au moins une question : disposons-nous d’une solution si un asteroïde géocroiseur devait s’approcher un peu trop près de la Terre, voire la percuter ?

En effet, l’objectif de cette mission spatiale est de tenter de modifier la trajectoire d’un astéroïde pour éviter une éventuelle rencontre avec la Terre. Cet effort, d’envergure internationale, fait partie du programme de sécurité spatiale des agences spatiales (en particulier l’ESA pour l’Europe et la NASA pour les États-Unis), qui s’efforcent de trouver des solutions afin d’atténuer et de prévenir les impacts des dangers provenant de l’espace et menaçant la Terre.

En attendant les résultats qui viendront dans les semaines et mois à venir, l’observation du phénomène constitue en soi un spectacle. Une équipe de l’IMCCE (J. Berthier, F. Vachier et P. Descamps), en collaboration avec P. Thierry (observatoire des Makes, La Réunion) et A. Klotz (IRAP), a participé à la campagne internationale d’observation en direct de l’impact de la sonde DART, menée par la NASA et le Centre de coordination des objets géocroiseurs de l’ESA (NEOCC).

Carte des observatoires impliqués
Carte des observatoires impliqués. Crédits NASA/Johns Hopkins APL/N. Chabot/M. Halstad

Visible principalement depuis l’hémisphère sud, la saisie en direct des effets de l’impact a pu être obtenue grâce aux images prises par le télescope de 60 cm de l’observatoire des Makes situé sur l’île de La Réunion. Pendant près de 3 heures, 1 000 prises de vue avec un temps de pause de 3 s ont permis de capter l’événement.

Le résultat est époustouflant ! Comme le montre la séquence vidéo ci-dessous, on voit très clairement la luminosité de l’astéroïde augmenter très rapidement en conséquence de l’impact, suivie par la diffusion dans l’espace du nuage de poussières qui en a été éjecté.

Vidéo de l’observation de l’impact réalisée à l’observatoire des Makes de La Réunion. Crédits Les Makes observatory/J. Berthier/F. Vachier/T. Santana-Ros/ESA NEOCC/D. Föhring/E. Petrescu/M. Micheli

Il s’agit à présent de traiter l’ensemble des images qui ont été obtenues par tous les télescopes engagés dans cette campagne, et d’en tirer tous les résultats scientifiques possibles. En particulier, il s’agira de prouver que l’impact a eu le résultat escompté en mesurant le changement de la trajectoire de l’astéroïde Didymos. Nous ne manquerons pas de vous en informer quand les résultats seront publiés.

Pourquoi Uranus et la Lune ne se quittent plus ?

Occultation d’Uranus par la Lune du 5 décembre 2022 vue depuis Paris.
Occultation d’Uranus par la Lune du 5 décembre 2022 vue depuis Paris. Crédits P. Descamps

Après celle de septembre, de nouvelles occultations d’Uranus par la Lune sont attendues pour cette fin d’année : les 12 octobre, 8 novembre et 5 décembre. Si seule celle du 5 décembre sera visible depuis la France métropolitaine, essayons de comprendre les raisons cachées d’une telle empathie entre la Lune et Uranus en cette fin d’année 2022.

La Lune et Uranus se retrouvent régulièrement en conjonction tous les 27,346 jours. Pour autant, cela ne peut suffire à assurer une occultation lunaire d’Uranus. Le disque lunaire, en taille angulaire, ne fait qu’environ un demi-degré sur le ciel. Pour qu’il y ait occultation, il est donc nécessaire qu’Uranus, au voisinage de sa conjonction, soit à moins de 0,25° du centre de la Lune. Rien ne le garantit, si ce n’est… la position de la Lune vis-à-vis des nœuds de son orbite !

Rappelons que l’orbite lunaire est inclinée d’un peu plus de 5° sur le plan de l’écliptique (plan du Système solaire contenant la Terre et le Soleil) qu’elle coupe en deux points appelés nœuds. En outre, le plan de l’orbite lunaire tourne lentement dans l’espace, ce qui se traduit par un déplacement des nœuds qui font un tour complet de l’orbite en 18,6 ans. De ce déplacement, nous pouvons définir la valeur de la période de retour de la Lune à l’un des nœuds – appelée révolution draconitique – qui est de 27,212 jours.

Plan de l’orbite lunaire et lignes des nœuds
Plan de l’orbite lunaire et lignes des nœuds. Crédits IMCCE
Plan de l’orbite lunaire et lignes des nœuds 1 an plus tard
Plan de l’orbite lunaire et lignes des nœuds 1 an plus tard. Crédits IMCCE

Pour que la Lune et Uranus puissent être suffisamment proches l’une de l’autre afin de donner naissance à une occultation, il est nécessaire que leurs positions respectives vis-à-vis du plan de l’écliptique soient elles-mêmes très proches entre elles. Si la proximité en longitude céleste (ou longitude écliptique) est garantie par le retour à la conjonction, celle en latitude céleste ne peut l’être que par le retour de la Lune à une même distance angulaire vis-à-vis de ses nœuds, où la Lune aura alors une latitude écliptique (hauteur au-dessus de l’écliptique) aussi proche que possible de celle d’Uranus. En d’autres termes, cela revient à déterminer le nombre de révolutions draconitiques entières que la Lune devra accomplir pour se retrouver en conjonction avec Uranus.

Un petit peu de mathématiques pour expliciter le problème, nous ne pouvons faire autrement malheureusement, ainsi vont les rouages célestes. Nous désignerons PΩ par la période draconitique de la Lune et Psyn par la période de retour des conjonctions Lune/Uranus (appelée aussi période synodique). Le problème se ramène donc à trouver deux nombres entiers n et p tels que nPsyn≈ nPΩ. Si l’on fait le quotient de la période synodique par la période de révolution draconitique et que l’on effectue une décomposition en fractions entières, nous obtenons :

math equation

Ce calcul simple (même s’il peut sembler mystérieux) signifie que 203 révolutions draconitiques correspondent approximativement à 204 retours à une conjonction. Par conséquent, au bout de 203 révolutions draconitiques, soit 15,1 ans, nous sommes assurés de retrouver des positions écliptiques d’Uranus et de la Lune très voisines l’une de l’autre. De la sorte, si une occultation survient entre les deux objets célestes, elle se reproduira dans des conditions très similaires approximativement 15,1 ans plus tard.

Par ailleurs, l’orbite d’Uranus est très peu inclinée sur le plan de l’écliptique (0,77°), de sorte que l’occultation d’Uranus par la Lune ne peut se produire qu’au voisinage de l’un des nœuds lunaires, puisque la latitude écliptique des deux corps doit alors être nécessairement plus petite que 0,77°. Si une occultation survient près du nœud ascendant (lieu de l’orbite où la Lune passe au-dessus du plan de l’écliptique), il en existera également une lors du passage de la Lune près de son nœud descendant, soit après 7,5 ans. Cependant, cette période n’a pas la régularité de la récurrence précédente, elle peut s’en écarter de plus ou moins une demi-année.

À chaque conjonction successive, le décalage en temps avec le retour de la Lune à une même position par rapport au nœud près duquel une occultation a eu lieu vaut 27,346 – 27,212 = 0,109 jour. Comme la Lune avance en moyenne sur son orbite à une vitesse de 13,1° par jour, elle se sera donc déplacée entre deux conjonctions successives, par rapport à un même nœud, d’une quantité angulaire égale à 1,44°, ce qui donne un déplacement en latitude écliptique de 7,7′ (prendre en compte l’inclinaison de l’orbite lunaire de 5,13° pour ce petit calcul de trigonométrie sphérique que nous vous proposons). Le disque lunaire ayant une taille d’environ 30′, il y aura ainsi une série d’occultations successives possibles durant une période de 4 mois environ (30/7,7). Bien évidemment, ces résultats sont des valeurs moyennes qui ne prennent pas en compte les irrégularités du mouvement de la Lune du fait de l’excentricité de son orbite.

En conclusion, après ces rudes, mais inévitables, détours par les joies de la mécanique céleste, nous avons montré que les occultations d’Uranus se répètent de façon régulière si bien que l’on peut parler de saisons des occultations dont la durée avoisine les 4 mois. Toutefois, la date de chaque saison dépend de la position sur Terre de l’observateur en raison de la proximité de la Lune qui crée un effet de parallaxe très fort. Une même saison ne se produit donc pas à la même époque pour chacun des deux hémisphères, il existera toujours un décalage de quelques mois. Ces résultats très généraux se vérifient sur la figure ci-dessous qui présente l’ensemble des rapprochements entre la Lune et Uranus sur un intervalle de 20 ans à partir de 2018 pour un observateur placé à Paris. Fin de la présente saison pour janvier 2023 en attendant la prochaine annoncée pour 2029-2030.

Rapprochements de la Lune avec Uranus entre
									2018 et 2028 vus depuis Paris. L’axe vertical donne la séparation angulaire
									entre les centres des deux corps dans une échelle logarithmique. Le trait
									horizontal en pointillés correspond à une séparation maximale de 0,25° entre le
									centre de la Lune et celui de chacune des planètes. Pour qu’il y ait possibilité
									d’occultation, il est nécessaire que la séparation Lune-planètes soit inférieure
									à cette limite. Les valeurs hautes de la figure correspondent aux oppositions
									entre les deux corps (180°). Les valeurs basses donnent les séparations au
									moment des conjonctions. L’orbite d’Uranus étant inclinée de 0,77° sur
									l’écliptique et celle de la Lune de 5,13°, la valeur maximale de la séparation
									au moment des conjonctions est de 5,13 + 0,77 = 5.9°.
Rapprochements de la Lune avec Uranus entre 2018 et 2028 vus depuis Paris. L’axe vertical donne la séparation angulaire entre les centres des deux corps dans une échelle logarithmique. Le trait horizontal en pointillés correspond à une séparation maximale de 0,25° entre le centre de la Lune et celui de chacune des planètes. Pour qu’il y ait possibilité d’occultation, il est nécessaire que la séparation Lune-planètes soit inférieure à cette limite. Les valeurs hautes de la figure correspondent aux oppositions entre les deux corps (180°). Les valeurs basses donnent les séparations au moment des conjonctions. L’orbite d’Uranus étant inclinée de 0,77° sur l’écliptique et celle de la Lune de 5,13°, la valeur maximale de la séparation au moment des conjonctions est de 5,13 + 0,77 = 5.9°. Crédits P. Descamps