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conjonction astronomique écliptique alignement astronomique Mercure Vénus Lune Mars Jupiter Saturne

Rapprochements planétaires dans le ciel du matin d'octobre 2015 à janvier 2016

Patrick Thollot

ENS Lyon - Laboratoire de Géologie de Lyon

Delphine Chareyron

ENS Lyon / DGESCO

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

17/10/2015

Résumé

Rapide compilation des rapprochements planétaires visibles dans le ciel du matin entre octobre 2015 et janvier 2016.


Le système solaire va nous gâter dans les semaines à venir avec plusieurs conjonctions, c'est à dire des rapprochements apparents dans le ciel entre deux (ou plus) objets célestes (planètes, Lune). Les planètes tournent autour du Soleil approximativement dans un même plan, le plan de l'écliptique ; la Lune tourne autour de la Terre également dans ce même plan (et non pas dans le plan équatorial terrestre). Les mouvements de tous ces corps dans le même plan font que ces rapprochements apparents sont relativement fréquents, notamment ceux impliquant les objets les plus "rapides" dans le ciel (Lune, Vénus, Mercure), avec un ou plusieurs autres.

L'automne-hiver 2015-2016 est exceptionnel par le nombre de ces conjonctions et la proximité de certaines. Le clou du spectacle sera la possibilité, entre fin janvier et début février 2016, d'observer en même temps, d'un bout à l'autre du ciel, d'Est en Ouest, la totalité des planètes visibles à l'œil nu, rejointes par la Lune !

Tous ces rapprochements sont visibles à l'œil nu, même en pleine ville, pour peu que le ciel soit dégagé le matin du côté du soleil levant (à l'Est), avant le lever de ce dernier.

Cela dit, un appareil photo monté sur trépied avec un objectif à courte focale devrait vous permettre de faire des images spectaculaires. Il suffira donc de se lever assez tôt et de trouver un endroit à l'horizon Est dégagé autour de 6h30-7h du matin.

Cet article présente pour certaines conjonctions une capture d'écran réalisée sous le logiciel de planétarium Stellarium qui donne un aperçu de ce que l'on pourra voir dans le ciel. Pour certaines, j'ai ajouté une image du système solaire simulée par le simulateur de système solaire, SSS, du JPL, image éventuellement annotée de lignes de visée reliant la Terre à certaines planètes et informations concernant les angles d'éloignements apparents et les distances réelles entre la Terre et les planètes.

Voici donc l'inventaire de ces conjonctions planétaires, toujours visibles le matin, à l'Est.

Samedi 17 et dimanche 18 octobre 2015, vers 7h. Conjonction Vénus, Mars - Jupiter en conjonction proche à 30 minutes d'arc seulement (1 demi-degré, la taille de la pleine Lune), et Mercure visible à l'horizon.

Figure 1.  Ciel matinal du 18 octobre 2015, vers 7h : Vénus, Mars, Jupiter et Mercure


Figure 2.  Configuration du système solaire le 18/10/2015, vue large

Sur ce schéma et les suivants, la ligne de visée reliant la Terre à Vénus est représentée en blanc, celle entre la Terre et Mars en rouge, celle entre la Terre et Jupiter en jaune.

Les distances sont indiquées entre la Terre et les planètes en AU ( Astronomical Unit , Unité Astronomique, la distance moyenne Terre-Soleil, soit environ 149,6 millions de km) et en millions de km ("M km").

Le cadre en trait blanc fin de cette figure indique l'étendue de l'agrandissement correspondant à la figure suivante.


Figure 3.  Configuration du système solaire le 18/10/2015, vue limitée à l'orbite de Mars


Jeudi 22, vendredi 23 et samedi 24 octobre 2015, vers 7h15. Conjonction Vénus - Jupiter - Mars en moins de 5°, et Mercure visible.

Figure 4.  Ciel matinal du 23 octobre 2015, vers 7h15 : Vénus, Mars, Jupiter et Mercure


Dimanche 25 lundi et 26 octobre 2015, vers 6h30. Conjonction Vénus - Jupiter en 1,5°, Mars, et Mercure visible.

Figure 5.  Ciel matinal du 26 octobre 2015, vers 6h25 : Vénus, Jupiter, Mars et Mercure


Figure 6.  Configuration du système solaire le 26/10/2015, vue large


Figure 7.  Configuration du système solaire le 26/10/2015, vue limitée à l'orbite de Mars


Mercredi 28 octobre, vers 6h30. Conjonction Jupiter - Vénus - Mars en 4°, et Mercure visible.

Mardi 3 novembre, vers 6h30. Conjonction Jupiter, Mars - Vénus en 30 minutes d'arc seulement (1 demi-degré, la taille de la pleine Lune), et éventuellement Mercure (se noyant dans la lumière du Soleil).

Figure 8.  Ciel matinal du 3 novembre 2015, vers 6h40 : Jupiter, Mars et Vénus, et Mercure à l'horizon


Figure 9.  Configuration du système solaire le 03/11/2015, vue large


Figure 10.  Configuration du système solaire le 3/11/2015, vue limitée à l'orbite de Mars


Les deux animations suivantes montrent l'évolution des positions des planètes dans le système solaire entre le 18 octobre et le 3 novembre, d'abord dans une vue large permettant de suivre Jupiter (en 4 étapes), puis une vue rapprochée (en 3 étapes) permettant de mieux voir les planètes internes.

Figure 11.  Évolution de la position des planètes du système solaire entre le 18 octobre et le 2 novembre 2015, vue large


Figure 12.  Évolution de la position des planètes du système solaire entre le 18 octobre et le 2 novembre 2015, vue limitée à l'orbite de Mars


Vendredi 6 novembre 2015, vers 6h45. Conjonction Lune - Jupiter en 6°, Mars, Vénus.

Samedi 7 novembre 2015, vers 6h45. Conjonction Jupiter, Mars - Lune -Vénus en 4°.

Figure 13.  Ciel matinal du 7 novembre 2015, vers 6h45 : Jupiter, Mars, Lune, Vénus


Dimanche 8 novembre 2015, vers 6h45. Conjonction Jupiter, Mars, Vénus, Lune.

Lundi 30 novembre , vers 6h45. Conjonction Jupiter, Mars et Vénus - Spica (étoile principale de la constellation de la Vierge) en 4°.

Vendredi 4 décembre, vers 7h. Conjonction Jupiter - Lune en 3°, Mars, Vénus - Spica en 7°.

Du mardi 22 au jeudi 24 décembre 2015 vers 7h. Conjonction Jupiter, Mars - Spica en 3°, Vénus.

Jeudi 7 janvier 2016, vers 7h. Jupiter, Mars, conjonction proche Lune - Vénus - Saturne en 5°.

Samedi 9 janvier 2016, entre 6h et 8h. Jupiter, Mars, et conjonction exceptionnelle entre Vénus et Saturne en moins de 10 minutes d'arc (1/3 de la Lune) !

L'image ci-dessous est l'équivalent de ce que vous pourrez voir si vous disposez d'une lunette ou d'un télescope avec un fort grossissement. Quelques dizaines de minutes d'observation vous suffiront pour constater le mouvement relatif de Vénus qui semblera descendre vers le Soleil en passant "au-dessus" de Saturne…

Vénus sera alors à 1,22 AU de la Terre (183 millions de km), son diamètre apparent de 14 secondes d'arc (moins d'un demi % de degré) et l'astre le plus brillant du ciel avec une magnitude -3,5.

Avec un diamètre apparent quasi-identique (15" d'arc – sans anneaux), Saturne, 9 fois plus large, mais située presque 9 fois plus loin, à 10,8 AU (1,6 milliard de km !), brillera avec une intensité plusieurs fois plus faible (magnitude +0,7).

Figure 14.  Ciel matinal du 9 janvier 2016, vers 6h30 : conjonction exceptionnelle (moins de 10 minutes d'arc) entre Vénus et Saturne


Figure 15.  Configuration du système solaire le 09/01/2016, vue large


À partir du lundi 25 / mardi 26 janvier 2016, vers 7h10, jusqu'au samedi 6 février 2016, vers 7h10 (dernier croissant de cette lunaison). Possibilité exceptionnelle de voir l'ensemble des « astres errants » visibles à l'œil nu s'aligner sur l'écliptique ensemble dans le ciel : la Lune, Jupiter, Mars, Saturne, Vénus, et Mercure ! Si vous regardez le Soleil se lever, vous aurez alors vu en 1 heure les 7 « astres » ayant donné leur nom aux 7 jours de la semaine de notre calendrier : Lune-lundi, Mars-mardi, Mercure-mercredi, Jupiter-jeudi, Vénus-vendredi, Saturne-samedi, Soleil-dimanche (samedi signifie "jour du shabbat" - comme Samstag , en allemand - mais on retrouve bien Saturne dans saturday , en anglais ; dimanche signifie jour du "seigneur" ou du "maître" ( dominicus ) ce qui fait référence au Seigneur dans une acception chrétienne mais peut être rattaché au Soleil en voyant en lui le maître, le seigneur des astres, qui apparaît clairement dans les noms anglais et allemand, sunday et Sonntag ).

Il faudra un effort de conceptualisation pour profiter à fond de ce spectacle en lui donnant de la profondeur : les distances entre la Terre et les autres planètes étant "astronomiques", notre œil ne permet pas de percevoir leurs distances relatives. C'est donc à notre cerveau de prendre le relais.

La Lune sera à 400 000 km de la Terre (moins de 0,003 AU), Mercure sera à 0,8 AU, Vénus à 1,3 AU, Mars à 1.4 AU, Jupiter à 4,7 AU et Saturne à 10,5 AU (1,57 milliards de km !).

Pour augmenter le vertige, repérez aussi les deux étoiles les plus brillantes accompagnant les planètes ce matin là : Arcturus, étoile orange située au-dessus de l'alignement des planètes, est située à 37 années-lumière (350 000 milliards de km !), alors qu'Antares, l'étoile rouge située juste sous Saturne, est à 600 années-lumière. Antares est d'ailleurs l'une des plus larges étoiles connues, avec un diamètre 900 fois supérieur à celui du Soleil, correspondant à la dimension de l'orbite de Mars !

Vous avez dit astronomique ?

Figure 16.  Ciel matinal du samedi 30 janvier 2016, vers 7h15 : exceptionnel alignement sur l'écliptique des "astres errants", hors Soleil

Les lueurs de l'aube permettent de localiser approximativement la position du Soleil sous l'horizon Sud-Est (à gauche). On voit bien que le Soleil est lui-aussi dans le plan de l'écliptique.


Figure 17.  Configuration du système solaire le 30/01/2016, lors de l'alignement exceptionnel des astres "errants"

Le champ de vision de la vue Stellarium correspond à ce qui a été laissé sur fond noir sur la simulation SSS. On a ajouté les distances des planètes à la Terre, et en blanc des cercles concentriques centrés sur la Terre indiquant les distances 1, 2 et 5 AU.


Ensuite, Mercure et Venus se perdront dans le Soleil pour le printemps et l'été. Mercure ressortira à peine autour du 20 juin au petit matin, après être passé devant le Soleil (transit le 9 mai), puis se reperdra dans la lumière du Soleil…

J'en profite pour mentionner ici l'occurrence relativement rare d'un transit de Mercure devant le Soleil au cours de la journée du 9 mai 2016, transit sur lequel je reviendrai dans un prochain article d'ici début 2016 afin de présenter des moyens simples et sans danger de l'observer.

En attendant, le ciel du soir permettra au cours du printemps de profiter de Jupiter et surtout de Mars, qui sera en opposition (point le plus proche de la Terre), au mois de mai.

À vos agendas, et que la météo vous soit favorable !

De la théorie à la pratique : photographies d'observations, 25 janvier 2016

Ce 25 janvier 2016 au matin, après plusieurs semaines à la météo capricieuse, le ciel était dégagé, bien que brumeux, permettant de voir l'alignement des planètes du système solaire, quasi-complet. En pleine ville, ici à Lyon, il ne manquait que Mercure, trop basse sur l’horizon, cachée derrière les immeubles.

L’alignement s’étendant sur plus de 90° d'angle, il n’est pas possible d’en prendre un cliché en une seule fois, à moins d’utiliser un objectif à très courte focale de type fish-eye , déformant l'image. Les images ci-dessous ont été réalisées à partir de l’assemblage panoramique de 3 clichés, pris en séquence rapide avec un appareil photo reflex (APS-C Canon 70D) sur trépied, avec une focale de 11 mm (ouvert à f/5, à 800 ISO, 2 secondes de pose).

Je vous propose deux versions de l’assemblage panoramique : une projection avec un horizon plat, comme on le perçoit en levant simplement la tête , et une projection dans l'axe de l'écliptique, comme si vous penchiez la tête sur la gauche pour avoir l'axe des yeux parallèle à l'alignement des planètes (dans le plan du système solaire). On a annoté en blanc les planètes et la Lune, et en bleu ciel quelques étoiles brillantes, et indiqué l’écliptique par des pointillés jaunes.

Pendant deux petites semaines cet alignement sera visible, si la météo est favorable bien sûr. Celle-ci étant capricieuse, n’hésitez pas à tenter l’observation tous les matins pour être certains de la saisir au moins une fois… Un tel alignement ne se reproduira pas avant une dizaine d’années.

Figure 18.  Alignement des "astres errants" dans le ciel matinal du 25 janvier 2016, Lyon (Mercure non visible), avec un horizon plat

Annotations en blanc pour les planètes et la Lune, en bleu pour quelques étoiles particulièrement brillantes. Écliptique en pointillés jaunes..


Figure 19.  Alignement des "astres errants" dans le ciel matinal du 25 janvier 2016, Lyon (Mercure non visible), avec un plan de l'écliptique mis à plat

Annotations en blanc pour les planètes et la Lune, en bleu pour quelques étoiles particulièrement brillantes. Écliptique en pointillés jaunes..