Le lundi 9 mai prochain, de 13h12 à 20h40 se déroulera un évènement astronomique assez rare : le passage de Mercure devant le Soleil.
L’occasion d’en apprendre un peu plus sur la mécanique céleste et les mouvements des planètes.
Qu’appelle-t-on « transit » ?
Un transit, c’est tout simplement le passage d’une planète entre le Soleil et une autre planète où se situe un observateur. Ce dernier verra alors la planète se déplacer devant le disque solaire.
Lors d’un transit, la planète « éclipse » une toute petite partie du Soleil. Si l’on mesure la luminosité globale du Soleil on la verra baisser quelque peu pendant le passage de Mercure.
Cela donne une idée de la manière dont on détecte les planètes autour d’autres étoiles. L’une des méthodes est en effet de guetter les éventuelles baisses de luminosité d’une étoile. Il est possible dans ce cas qu’une planète soit en train de transiter devant l’étoile.
Pourquoi n’y a-t-il pas de transit visible lors de chaque passage ?
La mécanique céleste, c’est parfois un peu compliqué. Alors pour faire simple, l’ensemble des 8 planètes du Système Solaire tournent autour du Soleil.
Si les orbites des planètes étaient toutes dans le même plan, nous observerions des transits à chaque fois qu’une planète plus proche passerait devant le Soleil.
Or, on vient de voir que ce n’est pas le cas.
Et effectivement, l’orbite de Mercure est inclinée d’environ 7° par rapport au plan de l’écliptique (qui est le plan de l’orbite terrestre autour du Soleil). Tous les ans, Mercure coupera 2 fois ce plan, c’est ce que l’on appelle un nœud. Un transit ne se produira que si la Terre passe au voisinage de ce nœud au moment où la planète le franchira.
Alors combien de temps sépare deux transits ?
Or, Mercure tourne autour du Soleil en 88 jours, mais la Terre ne se retrouve face à Mercure (par rapport au Soleil) que tous les 116 jours.
Si l’on part d’un transit de Mercure, il faudra attendre à la fois que Mercure se retrouve sur la ligne des nœuds (ce qui se produit tous les 88 jours) et que Mercure, la Terre et le Soleil soient alignés (ce qui se produit tous les 116 jours).
La mécanique céleste devient alors un bête problème de primaire : il s’agit de calculer le ppcm (plus petit multiple commun) de 88 et 116.
88 = 11 x 2 x 4
116 = 29 x 4
le ppcm de 88 et 116 est donc 11 x 2x 29 x 2x4 soit 2552 jours
Dans cette période de 2552 jours, Mercure aura fait 29 tours autour du Soleil et on l’aura vu 22 fois alignées avec le Soleil, et on se retrouvera avec Mercure sur la ligne des nœuds et face au Soleil, on aura donc des chances d’avoir un nouveau transit.
Or, 2552 jours, c’est presque 7 ans, à trois jours près.
Mais sur ces 7 ans, on a deux chances d’avoir un transit, dans chacune de la direction de la ligne des nœuds. La Terre croise deux fois cette direction de la ligne des nœud : en mai et en novembre.
Au final on aura des chances de transit tous les 3,5 ans, alternativement en mai et novembre. Moyen mnémotechnique : les transits de Mercure tombe toujours proche d’un armistice (8 mai et 11 novembre).
Comme une preuve de cette démonstration, le prochain sera en novembre 2019, dans 3,5 ans…
Par contre ensuite ça se gâte et la prochaine occurrence sera en novembre 2032.
En réalité, notre calcul ci-dessus était très arrondi (amis il est utile pour comprendre le principe).
Si l’on prend les vraies valeurs de révolution de la Terre et de Mercure autour du Soleil, on a des transits :
- En mai tous les 13 et 33 ans
- En novembre, tous les 7, 13 et 33 ans.
Peut-on voir d’autres transits d’autres planètes ?
Oui mais seulement de Vénus. En effet, la Terre est la troisième planète du système solaire en partant du Soleil. Elle est devancée par Mercure et par Vénus. L’observation de transit n’est donc possible que pour les planètes dites « intérieures » (ou dont l’orbite est plus proche du Soleil que la planète sur laquelle on se situe).
Vénus étant plus grosse et plus proche de nous, la taille de Vénus sur le disque solaire est bien plus importante que Mercure. Hélas, les transits de Vénus sont encoire plus rares, et après deux passages en 2004 et 2012, le prochain sera en 2117 !
Comment observer ce transit ?
Bien évidemment, il est inenvisageable d’observer ce type de transit sans protection, au risque de subir de graves lésions oculaires !
Ce transit ne sera accessible qu’avec des instruments astronomiques munis de filtres spéciaux et laissant échapper qu’une infime partie du rayonnement solaire. Inutile donc d’utiliser des lunettes spéciales « éclipses » car rien ne sera visible avec.
Donc, pour observer en toute sécurité, rendez-vous à l’observatoire des Hautes-Plates, entre 13H et 20H40 !
Pour aller plus loin :
- http://rouxph.blogspot.fr/2016/04/transit-de-mercure-du-9-mai-2016-un.html
- http://xjubier.free.fr/site_pages/transits.html
- http://mercure2016.imcce.fr/