L'observation des planètes

Conseils, astuces

Les différentes planètes

Conseils, astuces

L'observation des planètes, ces corps principaux du système solaire, est l'un des champs de l'astronomie amateur. C'est une activité d'observation agréable et gratifiante

L'observation à l'oeil nu, à travers l'instrument d'observation -et en réalisant un croquis de l'observation- est préférable car la mise sur croquis de ce que l'on observe améliore l'aptitude à voir des détails de plus en plus fins. La plupart des groupes d'observateurs planétaires mettent à disposition des gabarits d'observation planétaire (malheureusement essentiellement en anglais) qui entraînent à l'observation scientifique. La photographie planétaire a été profondément modifiée par l'apparition des techniques digitales. Certains amateurs préfèrent travailler par eux-mêmes; d'autres peuvent s'insérer dans un groupe d'observateurs. Enfin, l'observation pour le plaisir est tout aussi gratifiante. Les sites de Sky & Telescope (en anglais), de l'A.L.P.O. (idem), ou le site de la S.A.F. (Société Astronomique de France; en français) fournissent des avis utiles pour l'observation planétaire. Les conseils concernant les grossissements et les instruments à utiliser, en regard de chaque planète, dans la section "Les différentes planètes" de cette page, sont donnés pour une observation planétaire "avancée". L'observation planétaire reste intéressante dans de plus petits instruments -ou des instruments de débutants (et certains conseils peuvent être donnés pour ces instruments aussi). Le fait de réduire l'ouverture de l'instrument -ce qui, dans certains instruments se pratique en utilisant l'ouverture réduite du bouchon- permet de réduite la trop forte luminosité des principales planètes et d'obtenir une meilleure observation

Comment les planètes sont rendues dans un instrument fonction du meilleur grossissement pour une ouverture donnée
Voyez ce tableau! Il montre, utilement, comment les planètes sont vues dans un instrument fonction du meilleur grossissement pour une ouverture donnée (le meilleur grossissement est calculé selon par une extrapolation de la formule donnée à "Grossissement maximum théorique" dans le tutoriel "Formules utiles pour les instruments"; nous avons utilisé la valeur 14 pour multiplier l'ouverture en pouces); les planètes sont considérées à leur meilleur, c'est-à-dire soit à leur plus grande élongation (planètes inférieures) soit à leur opposition (planètes supérieures). NB: cette étude se fonde sur un point de vue personnel de quel est le meilleur grossissement théorique et peut nécessiter l'emploi de sources complémentaires pour, par exemple, décider d'un achat (vous pouvez voir, par exemple, le site http://www.stelvision.com/, qui permet de voir le rendu d'objets célestes fonction de l'ouverture d'un instrument). cliquez sur la vignette-lien!

Quelle que soit la planète observée, certaines pratiques ou connaissances fondamentales sont utiles. Ainsi savoir estimer les conditions de turbulence ou la "transparence", ou avoir des connaissances de base en matière de mécanique céleste. La "turbulence" -ou "les turbulences"- au cours d'une observation sont les perturbations -généralement thermiques- de l'atmosphère qui influent sur la qualité de l'image. L'échelle A.L.P.O. ou l'échelle Antoniadi sont utilisées pour l'estimer. La "transparence", au cours d'une observation, c'est estimer quelle est la magnitude la plus faible qui peut être vue. Différentes méthodes permettent cette estimation. Par beau temps et avec un anticyclone proche du lieu d'observation, les conditions de turbulence sont bonnes. On trouve maintenant des prévisions pour l'astronomie amateur pour ce qui est des conditions d'observation mais on aura toujours intérêt à peu à peu acquérir une expérience pour le lieu d'observation fonction des vents, des anticyclones et de l'état du ciel. Pour ce qui de l'observation des planètes, d'une façon générle, on aura intérêt à observer les planètes, quelles qu'elles soient, lorsqu'elles passent au méridien de l'observateur, c'est-à-dire au Sud car, là, la planète sera au plus haut de son parcours dans le ciel de la nuit et donc sa lumière aura moins d'atmosphère à traverser et sera moins sujette à la turbulence. Il semble fondamental, aussi, que l'on sache quelle est la partie de la planète que l'on observe. On utilise, pour cela, le concept de "méridien central". Le méridien central, au cours d'une observation, est la ligne, de pôle à pôle, qui se trouve au centre du disque planétaire au moment de l'observation. Les magazines d'astronomie, ou les sites spécialisés dans l'observation planétaire, donnent cette valeur pour Jupiter ou Mars. Des bases concernant la mécanique céleste semblent également nécessaires à l'observation des planètes. Elles permettent de mieux comprendre le mouvement apparent des planètes, au cours de l'année, sur le fond de la sphère céleste. Quelques éléments, plus techniques et plus avancés, concernant la visibilité des planètes, sont également utilisables

Les différentes planètes

Mercure Vénus Mars Jupiter

Saturne Uranus, Neptune, Pluton

Mercure

Grossissement, instrument: un grossissement minimal de 200 à 250 fois est nécessaire. Les instruments de 100 mm sont un minimum; une lunette de 60 mm peut permettre de voir certaines phases. Données physiques importantes: Mercure, comme elle est une planète inférieure, n'apparaît jamais qu'en tant qu'étoile du soir ou étoile du matin. Elle est souvent bas sur l'horizon (ce qui veut dire des conditions atmosphériques peu idéales). Mercure n'a jamais qu'un petit diamètre apparent. Les éléments observés sont subtils, mais cependant visibles. Les observateurs avancés peuvent employer des filtres. Des filtres sont également utiles pour se prémunir contre la luminosité du fond du ciel. Divers: du fait qu'elle tourne lentement sur elle-même, Mercure, reste la planète du système solaire qui a été la moins bien cartographiée par les sondes spatiales et, par exemple, du fait de la proximité de la planète d'avec le Soleil, le télescope Hubble ne peut pas être pointé vers elle. Mercure réapparaît dans le ciel du soir 12 jours après sa conjonction supérieure et dans le ciel du matin 5 jours après sa conjonction inférieure. voir une liste des noms des formes du relief. vers des éléments, plus techniques et plus avancés concernant la visibilité des planètes

Vénus

Vénus est un objet assez difficile aux petits instruments: ici dans une lunette de 60mm site 'Amateur Astronomy'

Grossissement, instrument: 150 mm (6') pour les télescopes et 75 mm (3') pour les lunettes sont un minimum. Vénus se voit en quartier au moment des plus grandes élongations et en croissant quelques jours avant et après la conjonction inférieure. Vénus supporte les forts grossissements. Données physiques importantes: les éléments visibles à la surface de Vénus sont faibles et nécessitent au moins une ouverture de 150 mm et un filtre violet. L'observation de Vénus est entravée par la forte luminosité de la planète. Il est préférable d'observer Vénus sur fond d'un ciel clair (le contraste avec le ciel, alors, est moins important et n'"efface" pas les détails à bas contraste de la surface). Certains amateurs observent même Vénus bien avant dans la lumière d'avant le crépuscule ou d'après l'aube. De plus, il semble qu'il faille éviter d'observer Vénus en-dessous de 20° au-dessus de l'horizon, de façon à éviter les turbulences. L'observation de Vénus est toujours un compromis entre les turbulences (du fait du peu de hauteur de la planète sur l'horizon), observer alors que le ciel est encore trop dans la lumière du jour et observer alors que le ciel est devenu trop sombre -la planète devenant alors trop brillante. Vénus atteint sa forme de plus grand croissant soit au début d'une période au cours de laquelle elle est étoile du matin, soit à la fin d'une période où elle est étoile du soir. Le croissant est accessible dès des jumelles 7x50. Divers: Vénus réapparaît dans le ciel du soir 35 jours après la conjonction supérieure et, dans le ciel du matin, 6 jours après la conjonction inférieure. Un fait intéressant, concernant Vénus, est qu'elle peut évue en plein après-midi dès lors que l'on où la chercher et que l'on peut se concentrer sur ce point de lumière. La recherche, par exemple, est facilité, si un croissant de Lune vous permet de mieux repérer la planète -et permet également aux yeux d'avoir un objet sur lequel se concentrer. On peut aussi utilement bloquer la zone où se trouve le Soleil en masquant celui-ci, en perspective, par un quelconque obstacle. Les logiciels-planétariums modernes sont également utiles pour savoir où se trouve Vénus. Vénus se voit comme un minuscule point brillant. On saura qu'une telle vue eut lieu lors de l'inauguration, à Washington, du second mandat présidentiel d'Abraham Lincoln, aux alentours de 13h dans des conditions de cieux particulièrement claires. Pendant une telle recherche PENSEZ TOUJOURS A NE PAS REGARDER directement le Soleil ni à l'oeil nu, dans des jumelles, dans un instrument astronomique ou un quelconque instrument photographique! voir une liste des noms des formes du relief. vers des éléments, plus techniques et plus avancés concernant la visibilité des planètes

Mars

Mars reste un objet difficilement accessible avec un instrument de débutant: Mars est vue ici, à l'opposition 2013-2014 dans une lunette de 60mm site 'Amateur Astronomy'

Grossissement, instrument: un grossissement de 200 fois est un minimum. 100 mm pour une lunette et 150 mm pour un télescope sont les minimums en ce qui concerne les instruments; certaines sources font cependant état de ce que même une lunette de 60mm (avec un grossissement 70-100) est suffisante, au moment de l'opposition, pour montrer les calottes polaires et quelques régions sombres de la surface. Les filtres sont utiles pour les observations de Mars: on conseille un filtre jaune (W-15) pour les petits instruments (7,6-15,2cm d'ouverture) et les caméras CCD peuvent utilement être équipées de filtres conçus pour la réponse spectrale de celles-ci. Données physiques importantes: les saisons martiennes durent deux fois les saisons terrestres et le jour martien est légèrement plus long que le jour terrestre. Mars, sauf près de l'opposition, est toujours, en fait, sous un aspect de phase gibbeuse. Du fait de la rotation de la planète, les éléments observés tournent significativement en une heure ou deux. Chacun des pôles de Mars est pourvu d'une calotte polaire qui s'évanouit pendant le printemps et l'été de l'hémisphère en question. Jusqu'au printemps, la calotte polaire est surmontée d'une couche épaisse de nuages (en anglais: la "North (ou South) Polar Hood"). Les régions de terrain sombre (en anglais, les "albedo features") subissent des changements saisonniers mais aussi séculaires. Divers: de nombreux observateurs utilisent des filtres colorés. Mars est une cible agréable à observer. Les différences d'albédo des terrains de Mars sont dues à ce que certains réfléchissent moins de lumière -et semblent donc plus sombres- et que d'autres réfléchissent plus de lumière et donc sont plus clairs. L'hémisphère sud de Mars est essentiellement composé de hautes terres anciennes et cratérisées alors que l'hémisphère nord comporte surtout des plaines plus jeunes -et plus brillantes. L'observation de Mars consiste surtout à repérer les régions martiennes et à étudier leurs variations possibles au long du cycle des saisons. Des centres d'intérêt plus "pointus" peuvent être le suivi des tempêtes de poussière, ou l'étude des faibles nuages martiens. Syrtis Major Planitia fut l'une des premières régions à albédo identifiée sur la surface de la planète rouge par les observateurs du XVIIème siècle et Christian Huygens l'utilisa pour mesurer la vitesse de rotation de Mars. On a fini par comprendre que Syrtis Major est un ancien et inactif volcan de bouclier. Le bassin Hellas Planitia mesure approximativement 1770km de diamètre près de 8km de profondeur et il s'est formé il y a 3,5 milliards d'années du fait d'un impact d'astéroïde. Arabia Terra, est une vaste région de hautes terres, au Nord de Mars, qui couvre près de 4500km, est densément cratérisée et fortement érodée, ce qui indique qu'il pourrait s'agir de l'un des plus anciens terrains de Mars. Des canyons de rivières asséchées (trop petits pour être observés) méandrent dans la région et se vident dans les grandes basses terres du Nord. Sinus Sabaeus et Sinus Meridiani sont des régions plus sombres couvertes d'un soubassement rocheux et des dépôts de sable à grains fins qui ont été produits à partir d'anciens flux de lave et d'autres terrains volcaniques; de tels grains sont plus grossiers et moins réfléchissants que la poussière fine qui donne aux régions plus brillantes de Mars leur apparence colorée. Les premiers observateurs de Mars commencèrent par cartographier ces régions. A l'Est de Syrtis Major, on trouve la grande bande sombre de Mare Tyrrhenum et Mare Cimmerium. L'hémisphère opposé de Mars est vaste et clair, avec des régions comme Tharsis, Amazonis ou Memnonia, et, plein Sud, Mare Sirenum. Une région intermédiaire intéressante se trouve au niveau de Chryse Planitia avec, au Sud, la grande zone sombre de Solis Lacus. Les deux satellites de Mars, Phobos et Déimos sont à la magnitude 11 et 12, respectivement mais ils orbitent près de la planète. voir une liste des noms des formes du relief. vers des éléments, plus techniques et plus avancés concernant la visibilité des planètes

cliquer vers une carte de Mars. vers la même carte en noir-et-blanc. site 'Amateur Astronomy' sur la base de données NASA/JPL/Malin Space Science Systems

Jupiter

Jupiter est un objet facilement accessible aux astronomes amateurs. Il est imagé ici via une webcam astro dans une lunette de 60mm site 'Amateur Astronomy'

Grossissement, instrument: planète des amateurs par excellence; dès 45x, on accède à la planète (et au ballet des satellites). L'idéal est un instrument de 200-300 mm à un grossissement de 200-300. Le seul problème pour l'observation de Jupiter réside dans la rotation rapide de la planète sur elle-même. Certaines sources font état de ce que la Grande tache rouge ne se voit qu'à partir d'un télescope de 100mm car la tache ne possède pas assez de contraste; idem pour l'ombre d'un satellite traversant la planète (dans ce cas pour manque de résolution). Des jumelles permettent déjà l'accès aux satellites, au moins aux plus lumineux. Données physiques importantes: Jupiter se caractérise par une série de bandes, de zones et de "ceintures" parallèles à l'équateur et dont il faut utiliser les références dans les rapports d'observation. La "Grande tache rouge" ("Great Red Spot" en anglais) est une dépression deux fois la taille de la Terre. Elle est en cours depuis au moins un siècle et elle est située au sud de la planète.

cliquer vers une carte de la nomenclature des éléments observables sur Jupiter (ceintures, zones, etc) -à gauche; cliquer vers une carte de la nomenclature des éléments observables sur Jupiter, petit format -à droite. vers une liste détaillée des ceintures et zones (le Sud est en haut). site 'Amateur Astronomy' sur la base d'une image de la mission Cassini-Huygens

Les tempêtes joviennes sont dynamiques; les observations confirmées de la Grande tache rouge datent de 1831 et une suite continue d'au moins une observation par an remonte à 1878, date à laquelle la Grande tache rouge a commencé de réduire en taille (avec quelques périodes de croissance depuis cette date). La Grande tache rouge a récemment commencé de dériver ves l'Ouest plus rapidement qu'auparavant et des jets streams au Nord et au Sud la maintiennent en latitude. La couleur de la tache s'est assombrie aussi, devenant d'un orange intense depuis 2014. Les nuages de la Grande tache rouge se déplacent dans le sens contraire des aiguilles d'une montre autour du périmètre de la tache et ils atteignent des vitesses plus grandes que celle de toute tempête terrestre. Le coeur de la Grande tache rouge, qui d'habitude a une couleur plus intense, est moins distinct qu'il l'était; un filament fin, inhabituel, se voit, qui s'étend sur tout le vortex (est-il accessible aux amateurs?) Une grande tache temporaire, depuis 1999, la "perturbation équatoriale sud" (en anglais la "South Equatorial Disturbance" ou SED), se voit comme une identation dans la bande dans laquelle se trouve la Grande tache rouge. Des tempêtes massives (dont la rotation est dans le sens contraire des aiguilles d'une montre), au nombre variable d'entre 6 et 9, existent -- des ovales blancs -- dans l'hémisphère sud depuis 1986. Les satellites de Jupiter font également partie du spectacle que procure Jupiter: ils transitent devant la planète, sont éclipsés par l'ombre de Jupiter ou projettent leur ombre sur celui-ci (comme le fait la Lune sur la Terre au cours d'une éclipse de Soleil). Les éclipses doubles (deux satellites, en même temps, projettent leur ombre sur Jupiter) sont relativement fréquentes et peuvent se succéder. Les éclipses triples n'ont lieu que tous les 10 ans alors que les éclipses quadruples n'existent pas (sur les "phénomènes mutuels des satellites de Jupiter", voyez aux éléments, plus techniques et plus avancés, concernant la visibilité des planètes). Divers: Jupiter a trois systèmes de longitude (le système I, pour les éléments équatoriaux observables dans le visible; le système II pour les éléments qui s'étendent des latitudes moyennes aux pôles et observables dans le visible; le système III pour les données radio et les professionels). Les magnitudes des satellites s'étagent de 5,1 (Ganymède) à 6,2 (Callisto). Io est de magnitude 5,5 et Europe de magnitude 6,1. Jupiter, du fait de son important diamètre apparent, est un objet facilement accessible aux amateurs. Récemment une "tache rouge junior" est apparue et la Grande tache rouge se heurte à elle. Depuis le printemps 2010, de plus, Jupiter a perdu sa bande équatoriale sud, un phénomène qui pourrait être cyclique (la bande a réapparu 10 mois plus tard). vers des éléments, plus techniques et plus avancés concernant la visibilité des planètes

Saturne

Grossissement, instrument: l'idéal est une lunette de 152 mm (6') ou un télescope de 250 mm (10'); avec de petits instruments, une bonne observation est fonction de la turbulence. La division de Cassini ne se voit qu'avec un instrument de 100mm. Données physiques importantes: Saturne, qui brille d'un jaune-blanc éteint, présente, comme Jupiter, une série de zones et de ceintures parallèles à l'équateur;

cliquer vers une une nomenclature des zones de surface de Saturne (en anglais seulement; à gauche), une carte des éléments de l'anneau (centre) et une nomenclature des zones de surface de Saturne (plus petit format; à droite; en anglais et en français). Le Sud est en haut. vers une liste détaillée des ceintures et zones. site 'Amateur Astronomy'

elles sont cependant moins fortement marquées que sur Jupiter. Les anneaux sont observables également, ainsi que les satellites de Saturne. Pendant la majeure partie de la longue année saturnienne, la projection de l'ombre de la planète sur l'anneau s'étend bien au-delà du bord de l'anneau A (mais au moment du solstice d'été, le Soleil étant plus haut dans le ciel de Saturne, il libère l'essentiel de l'anneau A de l'ombre. Divers: deux systèmes de longitude sont utilisés à Saturne: le système I (régions équatoriales); le système II (au Nord ou au Sud du précédent). Comme pour Jupiter, les zones et les "ceintures" ont des références spécifiques. L'anneau fait partie de la nomenclature. Les magnitudes des satellites de Saturne sont les suivantes: 8,4 pour Titan, 9,7 pour Rhéa, 10,3 pour Téthys, 10,4 pour Dioné, 11,8 pour Encelade, 10,1-11,9 pour Japet, 12,9 pour Mimas. vers des éléments, plus techniques et plus avancés concernant la visibilité des planètes

Uranus, Neptune, Pluton

Grossissement, instrument: -. Données physiques importantes: Uranus, Neptune et Pluton sont des mondes lointains et tous nécessitent des ouvertures importantes. Divers: l'axe d'Uranus est incliné sur l'orbite au-delà du plan de l'orbite (97,8°), d'où que la planète nous présente soit son hémisphère nord, soit son hémisphère sud. Après l'un de ses équinoxes, qui a eu lieu en 2007, Uranus est au milieu de l'été dans son hémisphère nord et une calotte brillante de nuages tempêtueux, de grande taille, s'est intallée au pôle. Le dernier solstice (on voit la partie sud de la planète) a eu lieu en 1985; le prochain (on verra la partie nord) aura lieu en 2030. Le monde lointain se voit comme un disque dès une lunette de 60mm. Titania et Obéron, les satellites d'Uranus, peuvent être vus dès des ouvertures de 200 mm (8"). Umbriel et Ariel sont beaucoup plus difficiles. Le méthane de l'atmosphère d'Uranus et Neptune absorbe le rouge mais permet le passage du bleu et du vert, donnant aux deux planètes leur teinte bleu-vert. Neptune: se voit comme un disque à 100x dans un instrument de 100mm d'ouverture; d'énormes tempêtes sombres sur Neptune ont été découvertes à la fin des années 1980 par la mission Voyager 2 de la NASA. Mais ces structures difficiles à observer jouent à cache-cache avec le temps. Le télescope spatial Hubble a observé deux tempêtes sombres vers 1995 et elles ont disparu. Une dernière tempête a été vue en 2015 mais elle diminue actuellement. Les vortex sombres de Neptune ne durent que quelques années; la planète est approximativement à mi-chemin entre son aphélie (qui a eu lieu en juillet 1959) et son périhélie (qu'elle n'atteindra que le 9 octobre 2042). Pluton: se voit comme une pâle étoile de magnitude 14 dans un instrument de 250-300mm; du fait de son orbite, Pluton passe 20 ans à l'intérieur de l'orbite de Neptune; cela a eu lieu pour la dernière fois entre 1979 et 1999. Pluton, maintenant, ne reviendra à l'intérieur de l'orbite de Neptune que le 5 avril 2231. La magnitude de Pluton ne dépasse jamais 14,3 et le monde lointain nécessite un instrument d'au moins 300mm. vers des éléments, plus techniques et plus avancés concernant la visibilité des planètes