Eléments plus techniques et plus avancés concernant la visibilité des planètes

Des éléments plus techniques et plus avancés peuvent être pris en compte, pour ce qui est de l'observation des planètes

Opposition et conjonction (planètes supérieures seulement)
Périhélie et aphélie (planètes supérieures seulement)
Au Nord ou au Sud de l'écliptique (planètes supérieures seulement)
Mars: le cycle d'apparitions martiennes
Phénomènes mutuels des satellites de Jupiter
L'anneau, élément spécifique de Saturne
Variations des diamètres apparents et des magnitudes (toutes les planètes)
L'inclinaison de l'écliptique (toutes les planètes)

Opposition et conjonction (planètes supérieures seulement)

Les "planères supérieures" sont les planètes qui se trouvent au-delà de la Terre. Les règles de la mécanique céleste font que ces planètes connaissent des moments particuliers sur leur orbite. Deux de ceux-ci sont l'"opposition" et la "conjonction". plus de détails dans le tutoriel "Le mouvement apparent des planètes". Lorsqu'une planète supérieure, telle Saturne ou Mars, est à son opposition, elle est en ligne avec le Soleil et la Terre, au-delà de la Terre. Cela signifie que la planète est au plus près de nous, à son plus lumineux et à son plus grand diamètre apparent. Elle est également observable toute la nuit, se levant à l'Est quand le Soleil se couche et se couchant à l'Ouest quand le Soleil se lève. Tout cela amène comme conséquence que c'est à son opposition qu'une planète supérieure est le plus facilement observable. A l'opposé, la conjonction d'une planète a lieu lorsque la planète est en ligne avec le Soleil et la Terre, mais de l'autre côté du Soleil par rapport à la Terre. A l'approche de cette période, et à la conjonction même, la planète devient inobservable. Elle est trop près du Soleil, ou derrière lui. Un effet rare et marginal de l'opposition -pour revenir à elle- est que l'alignement, sur la ligne Soleil-Terre-planète, peut être parfait. La Terre, alors, vue de la planète, transiterait sur le disque du Soleil. Un tel alignement accroît fortement la luminosité de la planète -et de ses satellites- du fait d'un angle de phase minimal (la lumière du Soleil frappe la planète et en est réfléchi au plus petit angle possible). Pour Saturne, par exemple, un tel évènement rare a eu lieu en 1990; le prochain n'aura lieu qu'en 2020. Jupiter, d'une façon générale, connaît ses meilleures oppositions, pour l'hémisphère nord, entre novembre et janvier et les moins bonnes entre mai et juillet

On appelle "effet d'opposition" l'augmentation -quelquefois spectaculaire- de la lumière solaire réfléchie par un corps céleste qui se trouve à son opposition. Vu de la planète, l'angle entre le Soleil et la Terre s'appelle l'"angle de phase solaire" ou, plus simplement, l'"angle de phase". L'effet d'opposition est l'accroissement de luminosité observé lorsque l'angle de phase décroît à zéro. A Saturne, cet effet a également un impact sur la luminosité de l'anneau. L'effet d'opposition résulte de deux phénomènes: le "particle shadow hiding" ("masquage de l'ombre des particules") provient de ce que les particules de la planète ou des anneaux peuvent masquer leurs propres ombres et donc contribuer à une augmentation de la luminosité; le "coherent backscatter" ("la réflexion en retour cohérente") vient ajouter et provient de ce que la lumière solaire incidente -la lumière qui arrive au corps céleste- interfère constructivement avec la lumière solaire qui est réfléchie par la surface du corps. Les planètes ou les satellites possédant une atmosphère ne subissent pas d'effet d'opposition spectaculaire

Périhélie et aphélie (planètes supérieures seulement)

Comme les orbites des planètes ne sont pas des cercles parfaits mais des ellipses, un point de l'orbite est au plus près du Soleil et un autre au plus loin. Le premier point est appelé le "périhélie" (du grec "peri", près et "helios", Soleil); le second est l'aphélie. Ces éléments sont un autre facteur qui influe sur la visibilité des planètes. Les années où la planète est à son périhélie apportent un bonus en matière de luminosité et de diamètre apparent. plus de détails sur les orbites dans le tutoriel "Les orbites"

Au Nord ou au Sud de l'écliptique (planètes supérieures seulement)

Un dernier point sur lequel on peut s'arrêter concerne la position relative de la planète par rapport à l'écliptique. L'écliptique est cette zone du ciel où le mouvement apparent des planètes semble prendre place. Le plan de l'orbite de chaque planète, cependant, est légèrement incliné par rapport au plan de l'orbite de la Terre (qui définit l'écliptique -ou qui est l'écliptique). Cela a comme conséquence qu'à un moment de leur orbite, les planètes peuvent se trouver au Nord de l'écliptique, et à d'autres, au Sud. Cela a une importance essentiellement pour Saturne et Neptune dont l'inclinaison de l'orbite est de 2,5 et 1,8, respectivement. Lorsque Saturne se trouve au Nord de l'écliptique, cela apporte un supplément de visibilité du fait que les conditions d'observation sont meilleures. La planète est plus haut dans le ciel. La position d'une planète par rapport à l'écliptique a aussi son importance pour Mars -et particulièrement pour les années de campagne martienne, lorsque la planète atteint à son opposition. Le plus Mars est haut dans le ciel, le moins sa lumière traverse d'épaisseur atmosphérique, améliorant l'image de la planète rouge. pour les chiffres de l'inclinaison des orbites, voir le tutoriel "Le système solaire en chiffres"

(1) retour la Terre, après l'opposition d'une planète supérieure, accomplit une orbite. Lorsqu'elle revient à l'endroit où avait eu lieu l'opposition, la planète supérieure a, elle aussi, avancé sur son orbite. D'où que la Terre doit encore avancer sur son orbite pour retrouver une opposition. L'intervalle entre deux oppositions, ainsi défini, est appelé l'"année synodique" de la planète
(2) retour vues de la Terre, les planètes extérieures se déplacent vers l'Est. Cependant, du fait des mouvements relatifs de la planète et de la Terre, certains moments de l'année voient la planète inverser son mouvement. Elle se déplace vers l'Ouest. Ce mouvement est dit "rétrograde". Puis la planète revient à son mouvement habituel (mouvement qui est dit "direct"). L'opposition prend place au milieu du mouvement rétrograde

Mars: le cycle d'apparitions martiennes

L'observation de Mars par les spécialistes de la planète se réfère au concept de "campagne d'observation martienne" ou "campagne martienne", une durée de temps qui s'étend de part et d'autre de l'opposition de la planète, soit, généralement, du moment où Mars atteint 6" de diamètre apparent jusqu'au moment où elle revient à cette valeur. Mars est ainsi mieux observables pendant ces campagnes. La relative proximité de Mars par rapport à la Terre fait qu'une opposition de Mars n'a lieu que tous les 26 mois (et non tous les ans comme cela a lieu pour les autres planètes supérieures -les planètes situées au-delà de la Terre par rapport au Soleil). pour plus de détails concernant les conditions d'observation de Mars pendant une campagne martienne, voir notre tutoriel Les oppositions de Mars

Phénomènes mutuels des satellites de Jupiter

On appelle "phénomènes mutuels des satellites de Jupiter" le fait que, lors de l'équinoxe de Jupiter, qui a lieu tous les 6 ans, le Soleil se trouvant dans le plan équatorial de la planète, les quatre satellites principaux -les satellites galiléens- de Jupiter s'occultent et s'éclipsent l'un l'autre. Le phénomène est tellement précis que la précision atteint les mesures de certaines sondes spatiales. La prochaine saison des phénomènes mutuels aura lieu lors de l'équinoxe du 5 février 2015 (qui a lieu presqu'en même temps que l'occultation 2015), d'octobre 2014 à juin 2015. Les amateurs peuvent travailler sur ces phénomènes en terme de photométrie. Une configuration du système jovien pour un instant donné se trouve, au Bureau des Longitudes; la prédiction des phénomènes mutuels n'est pas très précise et peut différer de plusieurs minutes de l'heure prédite

L'anneau, élément spécifique de Saturne

L'anneau de Saturne fait partie de l'observation de la planète. Les anneaux sont dans le plan équatorial. Comme l'axe de Saturne est incliné de 26,7°, les anneaux sont vus de la Terre sous différents angles au fur et à mesure que Saturne se déplace sur son orbite. Cet angle et la durée de la révolution de Saturne (29,4 ans) déterminent un cycle au cours duquel les anneaux sont vus de façon différente. Les anneaux sont vus de profil -c'est-à-dire qu'ils ne sont plus visibles- tous les 13 à 15 ans. Entre ces moments, l'anneau atteint son inclinaison maximale (26,7°). Ces éléments de l'anneau influent sur la magnitude de la planète et peuvent rendre impossible l'observation de Mimas, le satellite observable de Saturne le plus proche de la planète. Lorsque les anneaux se voient par la tranche, ils semblent aussi plus sombres

(1) retour les prochains passages de profil ont théoriquement lieu en 2009 et 2025. Mais Saturne ne sera alors qu'à 10° du Soleil, rendant le phénomène inobservable
(2) retour voir la note (1)
(3) retour une fois que les anneaux ont atteint leur maximum d'ouverture, leur angle diminue peu à peu sur une durée de 7 ans, jusqu'à atteindre la position vue de profil. Puis l'inverse: après une période vue de profil, l'anneau augmente progressivement d'angle jusqu'à de nouveau atteindre son maximum d'ouverture

Variations des diamètres apparents et des magnitudes (toutes les planètes)

variation du diamètre apparent de Jupiter sur un an (exemple pour 2009). image réalisée avec Celestia

(1) retour la première série de valeurs a été prise d'un site Internet; la deuxième série est prise de "Planetary Fact Sheets" sur le site de la NASA, NSSDC
(2) retour conjonction inférieure pour les planètes inférieures (Mercure et Vénus); opposition pour les planètes supérieures (Mars à Pluton)
(3) retour les valeurs pour Saturne n'incluent pas l'anneau. Des valeurs acceptables pour l'anneau peuvent être 35"-49"
(4) retour l'American Association of Amateur Astronomers (AAAA) donne comme valeurs 0,16"-0,28"
(5) back Jupiter, en 2010, s'est approché 75 millions de km plus près de la Terre qu'habituellement, phénomène qui se reproduira pas avant 2022

L'inclinaison de l'écliptique (toutes les planètes)

Selon les saisons, selon la latitude du lieu de l'observation ou le temps de l'observation, l'écliptique a une inclinaison différente par rapport aux horizons de l'observateur. Le plus on est près de l'équateur terrestre, le plus l'écliptique peut être à la verticale. Un rapide coup d'oeil à une carte ou à un logiciel-planétarium peuvent donner une idée de cela. Plus l'écliptique s'élèvera au-dessus de l'horizon, plus l'observation de la planète sera favorable. Tout cela, bien sûr, se combine à l'heure à laquelle on observe (qui, elle-même, peut, fonction de la saison, produire un ciel sombre tôt). voir un tableau montrant l'inclinaison de l'écliptique par rapport à l'observateur pour divers moments et latitudes et les 4 horizons