astronomie titre


Nous évoluons dans un Univers vaste et magnifique, mais prenons-nous le temps de l'observer, de lever les yeux vers le ciel et de contempler les étoiles ?

astronomie planeteRappelons que nous sommes des petits êtres sur une planète aux confins du Système solaire, aux confins de l'Univers, une petite planète en mouvement parmi des milliards d'autres...
Les questions sont donc infinies et les réponses pas si évidentes que cela...

Le Soleil, les planètes, la lune, les étoiles formant ces constellations qui racontent des histoires dans le ciel, les comètes et autres astéroïdes... l'Astronomie est la science qui étudie les astres.

Voici quelques notions en la matière.

 

puceAstéroïdes, Comètes, météorites, météores..... Quelles différences ?

De nombreux objets parcourent le ciel, certains évocateurs de rêves, de vœux, et d'autres plus proche du côté apocalyptique... voici quelques définitions.

astronomie asteroideUn astéroïde est un agglomérat de roches, de glace et de métaux, un petit corps du Système solaire dont les dimensions varient de quelques dizaines de mètres à plusieurs centaines de kilomètres, provenant généralement de la ceinture d'astéroïdes située entre les orbites de Mars et Jupiter.

Les gros astéroïdes, dont les tailles sont comprises entre 1 300 km et 2 600 km, sont considérés comme des petites planètes (planètes naines), c'est le cas de Pluton.
A la fin du XXème siècle les astronomes ont découvert de plus en plus d'objets similaires et ont décidé de déclasser Pluton du rang de planète du Système solaire.

Les comètes quant à elles sont un peu comme les astéroïdes, mais elles renferment plus de glace, de méthane, d'ammoniaque et d'autres composés qui développent un nuage cotonneux. On en découvre une vingtaine tous les ans. Elles décrivent une orbite qui à un moment donné passe près du Soleil, elles dégagent alors des gaz et des poussières qui forment un nuage ressemblant à une chevelure - ce qu'on appelle la "queue de la comète".
La plus connue d'entre elles est sans doute la comète de Halley qui revient près du Soleil tous les 75 à 79 ans (observée pour la dernière fois en 1986, son retour est prévu en 2061/2063).

Les météoroïdes sont des débris spatiaux plus petits qu'un astéroïde qui s'en détachent ou se détachent d'une comète et sont appelés à s'écraser sur une planète. La plupart des météoroïdes qui pénètrent dans l'atmosphère terrestre sont si petites qu'elles s'évaporent complètement et n'atteignent jamais la surface. En revanche si une partie quelconque d'une météoroïde survit à sa chute dans l'atmosphère et atteint la surface de la Terre, les fragments prennent le nom de météorites.

A l'entrée dans l'atmosphère terrestre, les météoroïdes brûlent rapidement sous l'effet des frottements et provoquent un éclat lumineux dans le ciel, ce phénomène s'appelle un météore (qui désigne le phénomène et non le débris comme nous l'employons par abus de langage...). L'autre nom plus communément utilisé est une étoile filante. Lorsqu'il s'agit de poussières dispersées par les comètes on assiste à une "pluie d'étoiles filantes" ou à une "nuit des étoiles filantes".

 

puceLe Système solaire

Le Système solaire est composé d'une étoile, le Soleil, et de différents objets célestes gravitant autour de lui :

  • les huit planètes (et leurs satellites, la lune pour la Terre par exemple) - Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune,
  • les cinq planètes naines - Cérès, Pluton, Hauméa, Makémaké et Éris,
  • des milliards de petits corps (astéroïdes, objets glacés, comètes, ...).

astronomie systsolaire

A l'école on nous apprend le modèle héliocentrique, la Terre tourne autour du Soleil. Mais on oublie de nous dire que le Soleil aussi se déplace... et il va même très vite. Sa vitesse de déplacement n'est pas évidente à déterminer car elle va dépendre du référentiel dans lequel on se place... à défaut je prendrai la vitesse orbitale. Avec le centre galactique comme référentiel, le Soleil se déplace à environ 220 km/s soit 13 200 km/h. La Terre suivant le Soleil, nous allons également à cette vitesse... même lorsque l'on pense être immobile en état de méditation ;-)

Le Soleil se comporte alors comme une comète, entrainant toutes les planètes, astéroïdes et autres objets dans son sillage... et génère un effet de vortex. Une petite vidéo sera certainement plus convaincante...

 

 

On peut étendre ce raisonnement à l'échelle de notre galaxie, la voie lactée, qui se déplace aussi et entraine le Système solaire dans son sillage... etc... etc...

 

puceRepérer un point sur la Terre

astronomie coordonneesEn tant qu'humain nous avons une forte tendance à vouloir tout découper, classer, compartimenter... afin que tout soit bien organisé (c'est d'ailleurs ce qui nous fait penser que nous sommes tous séparés... mais ceci est un autre sujet).
Nous avons donc quadrillé la Terre avec des longitudes et des latitudes. La latitude permet le positionnement d'un point sur l'axe Nord-Sud (de -90° à 90°) et la longitude sur l'axe Est-Ouest (de -180° à 180°). Le Nord est indiqué en haut et le Sud en bas mais on est bien d'accord que dans l'Univers il n'y a ni haut ni bas, il ne s'agit là que d'une convention nous permettant d'avoir un référentiel commun.

Lorsque l'on parle de coordonnées géographiques (GPS par exemple) on fait référence à ce quadrillage. La Terre étant représentée par une sphère, la latitude et la longitude sont des mesures angulaires.

astronomie capitoleUn petit exemple avec les coordonnées géographiques du Capitole de Toulouse :
  Latitude : 43.604438° (c'est-à-dire que l'on se déplace vers le Nord car le nombre est positif - en haut de l'équateur)
  Longitude : 1.443461° (c'est-à-dire que l'on se déplace vers l'Est car le nombre est positif - à droite du méridien de référence)

Vous trouverez aussi la notation dans le système sexagésimal degrés ( ° ) minutes ( ′ ) secondes ( ″ ).
Pour cet exemple cela donne : 43°36'16"N 1°26'36.5"E

Petite Info pratique : Pour le calculer vous conservez le nombre des entiers pour les degrés, vous multipliez les décimales par 60, vous conservez la partie entière pour les minutes, vous multipliez la partie décimale résultante par 60 à nouveau et conservez la partie entière pour les secondes... un petit exemple peut être ?
Latitude : 43.604438
Degré = 43°
Minutes = 0.604438 x 60 = 36,26628 on garde 36'
Secondes = 0.26628 x 60 = 15,9768 on garde 16'' (arrondi au plus proche)
On retrouve bien 43°36'16"N

Sans tenir compte de l'altitude, le croisement de ces deux coordonnées permet de situer exactement un point à la surface de notre planète.

 

puceRepérer un astre sur la voute céleste

C'est en fait la même chose pour un point du ciel... si vous projetez ces latitudes et ces longitudes sur la sphère céleste, vous obtenez respectivement les Déclinaisons et les Ascensions droites (et oui nous avons aussi compartimenté le ciel afin de localiser un astre).

astronomie cielLa déclinaison est l'angle mesuré sur un cercle horaire entre un point de la sphère céleste et l'équateur céleste (projection de notre équateur terrestre). Comme la latitude terrestre, elle est exprimée en degrés (°), minutes (′) et secondes (″) d'arc, positive au nord et négative au sud de l'équateur céleste.

L'ascension droite mesure l'angle entre le cercle horaire d'un astre dans le ciel et un cercle horaire de référence, tout comme la longitude d'un point sur Terre mesure l'angle entre le méridien de ce lieu et un méridien de référence. Le point zéro sur Terre est l'intersection entre le méridien de Greenwich et l'équateur, c'est le point d'origine pour la longitude terrestre. Le point d'origine pour l'ascension droite est appelé le point vernal. C'est l'un des deux points où l'équateur céleste et l'écliptique se croisent.

astronomie orionAinsi les coordonnées d'Alnilam (l'étoile centrale de la ceinture d'Orion) sont :

Ascension droite : 05h 36m 12,8s
Déclinaison : −01° 12′ 06,9″
Distance de la Terre : 1 300 al

Petite info pratique :
Sur Terre on exprime une distance en kilomètres, mais la distance qui sépare un astre de notre planète est exprimée en année-lumière (al). Une année lumière est la distance parcourue par la lumière dans le vide en une année, soit environ 9 500 milliards de kilomètres (puisque la vitesse de la lumière est d'environ 300 000 km/s).

Quelques références :

  • La lune nous est éloignée de 384 400 km.
  • Le Soleil quant à lui est situé à 150 millions de km (ce qui définit l'unité astronomique ua)
  • Une année-lumière vaut approximativement 63 241 unités astronomiques.
  • Proxima du Centaure, l'étoile la plus proche du Système solaire, est quand même située à 4,22 al. Il faudrait donc à un voyageur qui parcourt le ciel à la vitesse de la lumière, plus de 4 années pour y arriver. Avec les moyens actuels (2014), une navette spatiale allant à environ 30 000 km/h y arrivera dans 152 445 années.

 

puceLes mouvements de la Terre

En observant le ciel, on remarque que toutes les étoiles se déplacent... mais en fait c'est nous qui bougeons... Bien-sûr les étoiles se déplacent au niveau de l'Univers mais elles sont tellement loin de la Terre que nous pouvons les considérer comme fixes à notre échelle, leur mouvement apparent est donc le fait de la rotation de la Terre, notre propre mouvement.

Notre planète est donc en rotation constante... mais elle tourne selon plusieurs axes :

  • Elle tourne sur elle-même : elle fait 1 tour en 23h56min autour d'un axe nord-sud incliné de 23°5 par rapport au plan de l'écliptique, c'est notre notion d'une journée.
  • Elle tourne autour du Soleil : elle met un peu plus de 365 jours pour faire une révolution complète sur le plan de l'écliptique, c'est notre notion d'une année.
  • Elle « oscille » sur elle-même : l'effet d'attraction de la lune (qui décrit une ellipse) fait osciller la Terre sur son axe de rotation avec une période de 18,6 ans, c'est la nutation.
  • La direction de son axe de rotation change lentement, du fait de l'attraction lunaire et solaire, pour parcourir un tour complet de l'écliptique en un temps d'environ 25 800 années, c'est ce qu'on appelle la précession des équinoxes.

Note : l'écliptique est le plan qui contient l'orbite de la Terre autour du Soleil. C'est aussi le nom du cercle résultant de l'intersection de ce plan avec la sphère céleste.

Une petite vidéo maintenant est sûrement la bienvenue :-)

 

 

pucePetit aparté sur la lune - la face cachée

astronomie luneLa lune est le seul satellite naturel de notre planète. Il y aurait beaucoup à dire sur elle et j'en parlerais dans un prochain article mais je voudrais juste vous faire partager ici une donnée importante en astronomie... sa face cachée.

Où que vous soyez à travers le monde et quelque soit la période il y a une face de la lune que vous ne verrez jamais. Bien entendu cela a donné lieu à de nombreuses hypothèses de science-fiction (habitation extraterrestre, prison lunaire, poste de surveillance avancé, ...)

Il y a plus de 4 milliards d'années, Théia, un corps céleste de la taille de Mars est entré en collision avec la Terre. Est-ce lui qui a « fécondé » notre planète et permis à la vie de se développer ? C'est en tout cas à cette période que les premières bactéries sont apparues...
Quoiqu'il en soit, le noyau ferreux de Théia a fusionné avec celui de la Terre. L'impact de ces deux astres a généré de nombreux débris. Ceux-ci ont tout d'abord orbité autour de la Terre avant de former un conglomérat qu'on a appelé la Lune.

Elle a fini par se stabiliser autour de la Terre selon une orbite dont le plan est très proche de celui de l'écliptique du Soleil. Elle décrit cette orbite en un peu plus de 27 jours mais pour l'observateur, l'intervalle de temps entre deux phases semblables correspond à un mois lunaire de 30 jours (ou révolution synodique).

Comme elle tourne sur elle-même dans le même temps qu'elle décrit son orbite autour de la Terre, elle nous présente toujours la même face... Un peu comme si la lune et la Terre dansaient une ronde, main dans la main.

 

puceLes Constellations

astronomie constellationVous avez sans doute déjà entendu parler des constellations... ne serait-ce que par votre horoscope. Le Bélier, le Scorpion, ... sont des constellations, la Grande Ourse, Orion, Andromède également.
Il s'agit en fait d'un regroupement d'étoiles dont les projections sur la voûte céleste ont donné lieu à des dessins imaginaires qui divergent en fonction des civilisations... je reconnais qu'il faut souvent avoir beaucoup d'imagination pour arriver à distinguer ces dessins, mais cela peut donner lieu à d'innombrables histoires :-)

Les constellations occidentales sont regroupées en deux parties selon les deux hémisphères terrestres, le ciel austral pour le sud et le ciel boréal pour le nord. Actuellement, l'Union astronomique internationale (UAI) divise le ciel en 88 constellations basées essentiellement sur la tradition de la Grèce antique. Autrefois elles servaient surtout aux marins pour se repérer. De nos jours, les constellations servent à être observées, à identifier les planètes et étoiles et à raconter de belles histoires à nos enfants :-)

Nous avons vu qu'au cours de l'année, le Soleil parcourt dans le ciel un grand cercle, l'écliptique (d'un point de vue géocentrique). L'écliptique traverse, sur ce laps de temps, plusieurs constellations qui définissent la bande zodiacale : Bélier, Taureau, Gémeaux, Cancer, Lion, Vierge, Balance, Scorpion, Serpentaire (Ophiucus), Sagittaire, Capricorne, Verseau et Poissons. Il y a donc 13 constellations pour définir le zodiaque, le compte est bon.... Heu... ??? bha non, il en faudrait 12 normalement... je recompte... 13 !

astronomie zodiaque

 

Et oui, la bande zodiacale comprend 13 constellations, celle qu'on oublie est la constellation du Serpentaire ou Ophiuchus (selon la mythologie romaine) traversée par le Soleil entre le 29 novembre et le 17 décembre, une personne née à cette période est donc né sous le "signe" du Serpentaire!

astronomie serpentairePour la petite histoire : Dans la mythologie, la constellation du Serpentaire représente Asclépios (Asclepius), le médecin qui aurait vaincu la Mort. Selon la légende, Asclépios aurait appris du Centaure Chiron les arts de guérison. Il aurait également coupé un jour un serpent, guéri par la suite à l'aide d'herbes, grâce à l'intervention d'un de ses congénères (les constellations montrent par ailleurs Ophiuchus coupant les deux parties de la constellation du serpent). Cet épisode aurait fait de lui un médecin légendaire, notamment évoqué dans l'Illiade. Grâce au sang de Gorgone livré par Athena, Asclepsios aurait ensuite obtenu le pouvoir d'empêcher la Mort de ses patients. Hadès en colère, par peur de ne plus recevoir les âmes de morts en enfer, prévint alors Zeus, qui foudroya le médecin. Avec retard, Zeus se rendit finalement compte du bien qu'Asclepios avait apporté aux hommes, et en son honneur, le plaça parmi les étoiles.

Regroupant près de 60 étoiles la constellation du serpentaire est connu depuis l'antiquité, alors pourquoi a-t-elle été volontairement exclue lors de la création des signes du Zodiaque ?
Plusieurs hypothèses à cela... aucune ne m'a réellement satisfaite, à la rigueur celle considérant la volonté des reptiliens de dissocier la conscience humaine de la conscience universelle par le biais d'une apologie du temps linéaire au lieu d'une conception du temps basée sur les cycles naturels et lunaires. Dans ce cadre le serpentaire serait une connaissance gardée secrète par ces mêmes élites. Mais comme nous sommes dans la rubrique « Science » je n'en parlerai pas plus ;-)

 

puceHémisphère Nord, Hémisphère Sud...

Les constellations nous paraissent tourner car la Terre tourne sur elle-même autour d'un axe (comme nous l'avons vu précédemment). Les pôles célestes nord et sud sont les prolongations de cet axe de rotation de part et d'autres de la Terre.
2 étoiles représentent ces pôles et paraissent donc quasiment immobiles du point de vue d'un observateur situé sur la Terre. Les constellations visibles depuis l'hémisphère nord ne sont donc pas toutes les mêmes que celles visibles depuis l'hémisphère sud.

- Dans l'hémisphère nord, le "pôle nord céleste" coïncide avec l'étoile la plus brillante de la constellation de la Petite Ourse, appelée "étoile polaire" ou "Polaris". Pour la trouver il suffit de repérer la Grande Ourse, constellation dont les étoiles sont reconnaissables facilement par leur brillance en forme de casserole ou de char. Prolongez de 5 fois la longueur de l'arrière de cette casserole vers le « haut » et vous trouverez cette étoile brillante que les voyageurs utilisent pour s'orienter.

astronomie polenord

- Dans l'hémisphère Sud, quatre étoiles en croix indiquent au voyageur la direction du sud et lui permettent de s'orienter à coup sûr. L'étoile se rapprochant le plus du pôle sud céleste est appelée "étoile du Sud", ou "Polaris Australis", elle se situe dans la constellation de l'Octant. Pour la trouver prolongez 4 fois la distance de l'axe principale de la constellation de la Croix du Sud.

astronomie polesud

Plus vous serez au nord de la Terre et moins vous verrez les constellations de l'hémisphère sud... et réciproquement. Si vous vous situez à l'équateur vous verrez toutes les constellations du ciel tout le long de l'année.

Voici une carte du ciel en fonction des hémisphères. Vous pourrez constater que dans l'hémisphère sud vous ne verrez pas la petite Ourse... et dans l'hémisphère nord vous ne verrez pas la croix du sud.

astronomie cartecielthumb

Voici quelques constellations « essentielles » à connaitre et facilement repérable en fonction de votre lieu d'observation, n'hésitez pas à lever la tête et à les repérer.

astronomie nord  astronomie sud
Hémisphère Nord Hémisphère Sud

 

puceEn résumé :

Notre Univers est incroyable.
Il y a tellement de chose à découvrir (ou re-découvrir), tellement à rêver aussi :-D

L'idée originelle était de vous exposer les bases de l'astronomie, mais une chose en entrainant une autre je m'y suis un peu écarté... pour sentir poindre une frustration de ne pas en dire autant que je le voudrais, alors attendez-vous à un autre article.... avec les trous noirs, les nébuleuses, les trous de l'espace-temps... dans Les bases de la cosmologie !

En guise de conclusion je vous partage cette petite vidéo du muséum américain d'histoire naturelle... je pense que cela se passe de commentaire.

 

 

astronomie conclusion

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