Oppositions, orbites

[Arnaud Ohet]

Bonjour,

Autant je comprends en quoi consiste une opposition, autant je ne suis pas bien sûr de ce qui explique qu'il y ait des oppositions plus favorables que d'autres.

1) Parce que les orbites des planètes ne sont pas parfaitement circulaires mais elliptiques ?
2) Parce que le Soleil n'est pas rigoureusement au centre "géométrique" de l'orbite d'une planète ?

Les deux ? Si les deux, l'une des deux raisons prévaut-elle sur l'autre ?

Du coup, en cherchant un schéma réaliste des orbites des planètes du système solaire, je tombe sur beaucoup de schémas de ce type, peu réalistes :

répandu

Celui-ci semble plus fidèle, encore que le Soleil paraît être au centre de toutes les orbites (hormis celle de Pluton) :

plus réaliste

Si vous pouvez m'éclairer, me montrer LE schéma réaliste, s'il en existe un, j'en serais ravi...

[Vincent Boudon]

Très bonne question, Arnaud. En effet, Mars a une orbite particulièrement elliptique (pour une planète). C'est d'ailleurs grâce à cela que Kepler avait pu établir sa première loi, car cela transparaissait dans les mesures de Tycho Brahé.

Voici le schéma correct des oppositions de Mars, qui du coup ne se valent pas du tout. Pour les autres planètes, le phénomène est bien moins marqué.

En 2018, l'opposition correspond presque à l'aphélie de la Terre et au périhélie de Mars en même temps, d'où la distance faible.

[Laurent Demougeot]

C'est ce que je vais présenter à la NDE

[Arnaud Ohet]

Voici le schéma correct des oppositions de Mars (...)

Sur le schéma, l'orbite de Mars me paraît être un cercle, pas une ellipse. Bon, en tout cas, je suis maintenant fixé. Merci Vincent !

[Vincent Boudon]

Oui mais c'est bien une ellipse ! L'excentricité (0.093) n'est pas non plus celle d'une orbite de comète très allongée. Vu de loin cela ressemble à un cercle, mais elle est légèrement allongée dans une direction et le Soleil n'est pas au centre …

[Arnaud Ohet]

Ok. Entendu.
Bon, tant que j'y suis : si le Soleil n'est pas au centre de l'orbite de Mars, c'est à cause des forces de gravité qui s'exercent au sein du système solaire, entre les différentes planètes entre elles + le Soleil ? ...

[Vincent Boudon]

Le Soleil est à un des foyers de l'ellipse qui n'est pas son centre !

Après pourquoi certaines orbites sont-elles plus elliptiques que d'autres ? Effectivement, cela vient de la longue histoire du Système Solaire et des nombreuses interactions gravitationnelles entre tous les corps présents. Et ce n'est pas fini ! Les calculs montrent que les orbites évolueront encore beaucoup. Mais à l'échelles de centaines de millions ou de milliards d'années …

[Arnaud Ohet]

Ok. Bien noté. La notion de foyer m'était inconnue...
Merci !

[Vincent Boudon]

Oui, une ellipse a deux foyers. On peut la tracer en tendant, à l'aide d'un crayon, une ficelle (en rouge sur le dessin) entre deux punaises sur un planche et en tournant ! Voici un exemple avec deux foyers (F1 et F2) très séparés, dont très "excentrique" (plus que Mars !) pour illustrer ça :

Un cercle est une ellipse dont les deux foyers sont confondus au centre (excentricité = 0).

Ci-dessous, un autre schéma très précis avec les orbites de Mercure (elle aussi très elliptique), Vénus, la Terre et Mars. Le Soleil est à un foyer commun de toutes ces orbites. Le second foyer de chacune des autres planètes et marqué. On les retrouve dans différentes directions, les orbites étant orientées différemment. fM est le second foyer pour Mars, bien séparé du Soleil, illustrant l'excentricité de l'orbite de cette planète. Les différentes distances de Mars à l'opposition sont indiquées.

Bon, c'est très technique, on pourra en rediscuter en groupe Système Solaire

Et pour finir plus ludiquement, Arnaud, je te propose cette scène absolument géniale du fil Agora. C'est d'ailleurs un film magnifique, sur la vie d'Hypatia, qu'il faut absolument avoir vu :

[Arnaud Ohet]

Ok ok. Je comprends mieux.

Agora, je l'ai vu y a pas bien longtemps. Je me souviens effectivement de cette scène.

Sur le schéma, pour Mars, il y a un "fm" en noir et un "fM" en rouge. Lequel des deux correspond au deuxième foyer (l'autre foyer étant le point jaune aux intersections des droites = le Soleil, sauf erreur) ? Le fM rouge ?

Ça devrait être ma dernière question...