Le mouvement apparent des planètes

La Terre est la troisième planète du système solaire. Mercure et Vénus, qui se trouvent entre le Soleil et la Terre, sont dites "planètes inférieures". Les autres planètes, qui sont au-delà de l'orbite de la Terre, sont dites "planètes supérieures", Mars y compris. Les orbites relatives de la Terre et de ces deux catégories de planètes déterminent des mouvements et des positions remarquables. D'une façon générale toutes les planètes du système solaire orbitent dans le sens contraire des aiguilles d'une montre vues d'au-dessus du pôle nord du Soleil. Considérant ce mouvement, pour les développements qui vont suivre, "Ouest" et "Est" doivent être entendus, vus depuis au-dessus le pôle nord de la Terre, à gauche et à droite du Soleil, indépendamment de la position de l'observateur sur notre planète. Que l'observateur soit situé dans tel ou tel hémisphère ou à l'équateur, de plus, ne change rien à la description théorique du mouvement apparent des planètes. La conséquence essentielle de ces différences se situe sur un plan observationnel: dans l'hémisphère sud, les planètes sont vues "inversées" (leur pôle sud est "en haut" par rapport à l'observateur et inversement); dans les régions équatoriales, les planètes sont souvent vues "couchées" sur le côté

Mouvement et phases des planètes inférieures

Le mouvement des planètes supérieures

Mouvement et phases des planètes inférieures

Les planètes inférieures sont donc Mercure et Vénus, qui sont situées entre la Terre et le Soleil. Les positions relatives de la Terre, des planètes inférieures et du Soleil sont décrites par six positions principales: la conjonction inférieure, l'élongation occidentale, la conjonction supérieure, l'élongation orientale et les plus grandes élongations occidentale et orientale. La conjonction inférieure est le moment quand le Soleil, la planète et la Terre sont en ligne, la planète inférieure étant entre le Soleil et la Terre. Quand la planète se déplace sur son orbite (dans le sens contraire des aiguilles d'une montre), elle arrive à son élongation occidentale. La planète est à angle droit avec la Terre par rapport au Soleil. La planète passe ensuite à sa conjonction supérieure. Elle est de nouveau en ligne avec le Soleil et la Terre mais, cette fois, elle est de l'autre côté du Soleil par rapport à la Terre. Puis la planète atteint son élongation orientale; elle est de nouveau à angle droit de la Terre. La planète, enfin, revient à la conjonction inférieure. Les plus grandes élongations occidentale et orientale sont les moments quand la planète inférieure, sur son orbite, est, à l'Ouest ou à l'Est, à son angle maximal par rapport au Soleil, vu de la Terre

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La conjonction inférieure, la plus grande élongation occidentale, la conjonction supérieure et la plus grande élongation orientale sont, pour les planètes inférieures, ce que sont pour la Lune la Nouvelle Lune, le Premier Quartier, la Pleine Lune et le Dernier Quartier. Fonction de comment elles sont éclairées par le Soleil, et du fait de leur mouvement par rapport à la Terre, les planètes inférieures ont des phases semblables à celles de la Lune. A sa conjonction inférieure, la planète est "nouvelle". C'est à cette position relative que Mercure ou Vénus peuvent présenter le rare -mais célèbre- spectacle de leur transit devant le disque du Soleil. La planète se déplaçant vers l'Ouest, elle devient un croissant. A sa plus grande élongation occidentale, la planète est exactement en quartier. La planète devient ensuite gibbeuse (croissante). Finalement, à sa conjonction supérieure, elle est "pleine". Elle revient ensuite vers la Terre, se dirigeant vers sa plus grande élongation orientale. Après être redevenue gibbeuse (décroissante cette fois), la planète atteint de nouveau sa phase de plein quartier. Puis, en revenant à sa conjonction inférieure, la planète redevient "nouvelle". Pour ce qui est de son diamètre apparent, la planète, de la conjonction inférieure à sa conjonction supérieure, décroît en taille. Puis, lorsqu'elle revient de sa conjonction supérieure à sa conjonction inférieure, elle croît en taille. Les deux élongations sont des périodes de taille intermédiaire. Par ailleurs, pendant leur période d'élongation occidentale, les planètes inférieures sont observables avant le lever du Soleil. Elles sont alors "étoiles du matin", alors que pendant leur phase d'élongation orientale, elles sont observables à l'Ouest, après le coucher du Soleil. Elles sont "étoiles du soir". Mercure ne s'aventure jamais très loin de l'horizon. Vénus s'en éloigne plus -et parfois de façon très importante. Les planètes inférieures, au moment de leurs conjonctions, sont inobservables. Elles sont perdues dans l'éclat du Soleil

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vue de comment une planète inférieure se déplace sur le fond des éoiles

Le mouvement des planètes supérieures

Les planètes supérieures sont les planètes qui sont situées au-delà de la Terre. Vues de la Terre, les planètes supérieures semblent se déplacer sur le fond des étoiles. Ce mouvement apparent est partie dû au mouvement même de la planète sur son orbite et partie au fait que la Terre se déplace plus rapidement sur son orbite que la planète supérieure. Le mouvement relatif des planètes supérieures définit six positions principales: l'opposition, l'élongation occidentale, la conjonction, l'élongation orientale et les quadratures occidentale et orientale. Si l'on suppose la Terre immobile, la planète supérieure, à son opposition, est en ligne avec le Soleil et la Terre, de l'autre côté de la Terre par rapport au Soleil. La planète, toujours en supposant la Terre immobile, continue ensuite son orbite. Elle atteint son élongation occidentale. Elle est à angle droit de la Terre par rapport au Soleil. Quand la planète se retrouve à nouveau en ligne avec le Soleil et la Terre mais, cette fois, de l'autre côté du Soleil par rapport à la Terre, elle est à sa conjonction. La planète atteint ensuite son élongation orientale. Elle est de nouveau à angle droit de la Terre par rapport au Soleil. Puis elle revient à une nouvelle opposition. Les quadratures occidentale et orientale sont quand la planète supérieure est à angle droit, cette fois du Soleil par rapport à la Terre. On notera que Mars, du fait de sa plus grande proximité et de son mouvement relatif combiné à celui de la Terre, n'atteint l'opposition que tous les 26 mois environ. L'opposition de Jupiter, elle, a lieu tous les 398 jours en moyenne et Jupiter demeure un an dans chaque constellation zodiacale. Les chiffres pour Saturne sont 378 jours et 2 ans et demi

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La conjonction, la quadrature orientale, l'opposition et la quadrature occidentale sont, pour les planètes supérieures, ce que sont pour la Lune la Nouvelle Lune, le Premier Quartier, la Pleine Lune et le Dernier Quartier. Une planète supérieure, à son opposition, est visible toute la nuit. Elle se lève quand le Soleil se couche. Elle est au plus près de la Terre, donc à son plus lumineux et à son plus grand diamètre apparent. A sa conjonction, la planète est invisible. Elle est perdue dans l'éclat du Soleil. A sa quadrature occidentale, une planète supérieure se lève à minuit. A sa quadrature orientale, la planète est au Sud (ou au Nord pour l'hémisphère sud) quand le Soleil se couche. Les planètes supérieures présentent aussi des phases mais elles sont limitées à gibbeuse (croissante, décroissante) et pleine. Les planètes supérieures sont gibbeuses croissantes de l'opposition à la quadrature occidentale, puis gibbeuses décroissantes jusqu'à leur conjonction. Elles sont pleines à la conjonction (la planète est alors inobservable). Puis gibbeuses décroissantes de la conjonction à la quadrature orientale, et enfin gibbeuses croissantes jusqu'à l'opposition, où elles sont de nouveau pleines. Ces phases peuvent essentiellement se remarquer, sur le plan de l'observation, pour Mars alors qu'elles ne sont pas notables pour Jupiter et Saturne. Uranus, Neptune et Pluton sont tellement lointaines que leurs phases ne sont pas observables et qu'elles sont présentées, théoriquement, comme n'en ayant pas

Les quadratures occidentale et orientale d'une planète supérieure présentent un autre point d'intérêt: elles sont le moment où, vu de la Terre, la planète supérieure inverse son mouvement par rapport au fond des étoiles. Si l'on suppose, cette fois, une Terre en mouvement sur son orbite et une planète relativement immobile, la planète supérieure, vue de la Terre, apparaît, la plupart du temps, se déplacer d'Ouest en Est (dans l'hémisphère nord; et d'Est en Ouest dans l'hémisphère sud). C'est ce que l'on appelle le "mouvement direct" de la planète. Ce mouvement apparent est dû au mouvement de la planète sur son orbite: la planète s'y déplace dans le sens contraire des aiguilles d'une montre. Mais, quand la Terre atteint le point où la planète supérieure est vue à sa quadrature occidentale, notre planète la "dépasse": la Terre, en effet, orbite plus vite autour du Soleil que la planète supérieure. La planète supérieure, alors, semble inverser son mouvement apparent. Elle va se déplacer pendant un temps d'Est en Ouest (ou d'Ouest en Est dans l'hémisphère sud). Ce mouvement inversé s'appelle le "mouvement rétrograde" de la planète. Ou l'on dit que la planète "rétrograde". Puis, quand quand la Terre atteint le point où la planète supérieure est vue à sa quadrature orientale, l'effet s'inverse et la planète revient au mouvement direct

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Cet effet fournit, chaque année, le gracieux mouvement en boucle qu'effectuent les planètes supérieures. L'opposition à lieu à peu près au milieu de la partie de mouvement rétrograde de la boucle. Sur notre schéma, cet effet de boucle, pour des raisons de rendu, n'a pu être totalement transcrit. Cette particularité du mouvement des planètes supérieures avait mené les astronomes anciens à une mécanique très compliquée: le système de Ptolémée -les planètes et le Soleil orbitant autour de la Terre- avait été augmenté d'"épicycles", petits mouvements des planètes autour de leur cercle orbital. Copernic simplifia la question en plaçant le Soleil au centre du mouvement des planètes et ce fut finalement Képler qui, par son analyse mathématique des orbites, fournit l'explication définitive

vue de comment une planète supérieure se déplace sur le fond des étoiles