C'est tôt le matin; vous partez pour un trekking. L'aube éclaire à peine le ciel et deux étoiles brillantes se voient dans le ciel. De quoi s'agit-il? Vous êtes sur le balcon de votre lieu de vacances. C'est le crépuscule et le croissant de la Lune se voit dans le ciel. Qu'en dire? Voici une liste de phénomènes célestes auxquels vous pouvez être confrontés pendant des activités de nature ou pendant des vacances. Avec leurs explications!
 Etoiles, planètes La Lune Les saisons | Le concept de crépuscule Encore des concepts! |
Etoiles, planètes
Une vue -très belle- dans le crépuscule ou à l'aube, est de voir les premières -ou les dernières étoiles- luire, seules ou à proximité d'autres, dans le ciel. Il peut s'agir, essentiellement, de deux phénomènes: soit il s'agit d'une ou deux planètes; ou cela peut être une planète (avec, éventuellement, une étoile). Ou, enfin, plus rarement, il peut s'agir de deux étoiles brillantes proches l'une de l'autre
S'il s'agit de planètes (dans le ciel de l'aube ou du crépuscule), comment cela fonctionne-t'il? La Terre, avec les huit autres planètes du système solaire, orbite autour du Soleil. Les 9 planètes du système solaire, à partir de celui-ci, sont: Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune et Pluton. Seules 5 planètes, depuis la Terre, sont visibles à l'oeil nu (Mercure, Vénus, Mars, Jupiter, Saturne). La visibilité de ces cinq planètes, dans nos cieux, dépend de deux facteurs principaux: la position relative entre elles des positions des planètes sur leurs orbites; le fait que telle ou telle planète soit située soit entre nous et le Soleil, soit au-delà de nous. Ainsi, une planète vue à l'aube ou dans le crépuscule pourra aussi bien être une des deux planètes "inférieures", Mercure et Vénus, situées entre nous et le Soleil aussi bien qu'une planète "supérieure", Mars, Jupiter ou Saturne, situées au-delà de l'orbite de la Terre. Pour ce qui est de Mercure et Vénus, le fait qu'on les voit soit le matin dans le ciel de l'aube, soit le soir dans le crépuscule est leur caractéristique: ces deux planètes ne peuvent être vues ni à un autre endroit, ni à un autre moment. En effet, du fait de leur proximité d'avec le Soleil, ces deux corps célestes ne semblent jamais s'éloigner excessivement de l'horizon et ne sont jamais visibles que comme "étoile du soir" ou "étoile du matin"! Aussi, si, à l'Ouest, après le coucher du Soleil, vous voyez une étoile brillante, ce sera sans doute Vénus, l'étoile du soir par excellence (ou "étoile du berger"). Et idem le matin. Si l'étoile est moins lumineuse et beaucoup plus bas sur l'horizon, qu'on la voit plus tard après le coucher du Soleil, alors ce sera plus vraisemblablement Mercure (dans l'hémisphère nord, Mercure est plus rarement vue, du fait des latitudes élevées). Mais une étoile brillante, le soir ou le matin, peut tout aussi bien être Mars, Jupiter ou Saturne. La raison qui fait que ces planètes qui, elles, se trouvent au-delà de l'orbite de la Terre, peuvent également être vues dans le ciel du matin ou du crépuscule est dû à une toute autre raison: il s'agit, cette fois, d'une question de perspective; leurs positions relatives, par rapport à la Terre, fait qu'on les voit, en perspective, de l'"autre côté" du Soleil, en quelque sorte. En astronomie, cette position relative s'appelle la "conjonction" d'une planète. La planète, à ce point -et de part et d'autre- n'est plus observable depuis la Terre. Quand Mars, Jupiter ou Saturne sont vues le soir ou le matin, peut loin du coucher ou du lever du Soleil, cela signifie tout simplement qu'elles sont en train de gagner cette position relative au Soleil et à la Terre!
Si, maintenant, vous voyez deux objets brillants proches l'un de l'autre, de quoi s'agit-il? Il peut s'agir soit d'un rapprochement de planètes, ou d'un rapprochement entre une planète et une étoile. Les rapprochements entre deux planètes -et plus rarement entre une nombre supérieur de planètes- sont simplement dûs aux mouvements relatifs (et donc, de façon aléatoire) des planètes entre elles. A intervalle, telles ou telles planètes seront vues proches l'une de l'autre dans le ciel. Cela donne l'opportunité de belles vues voire de belles images! Idem pour le cas d'une -ou plusieurs- planète et d'une étoile. Cette fois -il s'agit là aussi de rencontres aléatoires- c'est le mouvement relatif de la ou les planètes par rapport à l'arrière-plan des étoiles dont il s'agit. Cela est particulièrement vrai de Jupiter ou Saturne dont le mouvement lent les fait progressivement, chaque année, se déplacer, par rapport aux étoiles de fond. Jupiter, ainsi, met une douzaine d'année pour parcourir tout le ciel. A certaines périodes de ce mouvement, la planète sera nécessairement vue proche de telle ou telle étoile relativement brillante
Pour ce qui des étoiles, elles apparaissent -ou disparaissent- dans le ciel du crépuscule ou de l'aube au fur et à mesure que le ciel s'assombrit ou s'éclaircit. Ce sont les étoiles les plus brillantes qui commencent par s'allumer dans le ciel du soir -ou qui s'éteignent les dernières dans le ciel de l'aube. Plus les étoiles sont faibles, plus elles apparaissent longtemps après le coucher du Soleil -ou plus elles disparaissent tôt avant le lever du Soleil. Chaque nuit, à l'oeil nu, on pourrait voir, dans le ciel tout entier, aux alentours de 5000 étoiles. Les étoiles, selon leur luminosité, sont catégorées selon une échelle dite échelle des magnitudes: le concept de "magnitude" remonte aux Grecs. Les étoiles, alors, étaient divisées, en fonction de leur luminosité, en 6 classes: les étoiles les plus brillantes se trouvaient dans la première classe et les plus faibles dans la 6ème. Chaque classe de l'échelle de magnitude contemporaine est d'une luminosité 2,512 fois plus faible que celle qui la précède: une étoile de magnitude 3 est 2 fois et demi moins brillante qu'une étoile de magnitude 2 et 2 fois et demi plus brillante qu'une étoile de magnitude 4. Les étoiles plus brillantes que cette classe sont de magnitude négative (ainsi, Sirius, l'étoile la plus brillante du ciel, est de magnitude -1,5). Il est relativement rare de voir deux étoiles brillantes proches l'une de l'autre. La plupart du temps, lorsque l'on voit deux objets brillants dans le ciel du matin ou du soir, il s'agira d'une planète, de deux planètes, ou d'une planète et d'une étoile. De plus, si vous observez le rapprochement alors que la nuit continue de tomber, vous verrez quelle est la différence fondamentale entre une planète et une étoile: une étoile scintille, une planète non (la lumière d'une planète est stable). Enfin, pour être encore plus certain de ce que vous verrez dans le crépuscule, ou à l'aube, le plus sûr, bien évidemment, sera de consulter les sites d'astronomie amateur qui publient des éphémérides, vous indiquant les phénomènes remarquables dans le ciel du soir ou du matin, ou la position générale des objets dans le ciel
La Lune
L'autre objet que vous aurez le plus de chance de rencontrer dans le ciel de l'aube ou du soir, ce sera la Lune. La Lune, comme on le sait, est le satellite de la Terre. C'est, finalement, l'objet céleste qui est le plus près de la Terre (380000 km -239000 miles). La caractéristique la plus remarquable de la Lune est, qu'au long d'une période d'environ un mois, elle passe par différentes "phases". On peut la voir sous la forme d'un croissant, ou de la Pleine Lune, ou d'un quartier. De quoi s'agit-il? Les phases de la Lune sont tout simplement dues au fait que la Lune orbite autour de la Terre et à la position relatives de la Terre, de la Lune et du Soleil. La Lune, par ailleurs, nous présente toujours le même côté de sa sphère, car sa période de révolution autour de la Terre est égale à sa période de rotation sur elle-même (ainsi, la face cachée de la Lune resta inconnue des astronomes jusqu'au moment des premières sondes spatiales!)
Dans l'hémisphère nord, juste après la Pleine Lune, on peut voir le croissant de la Lune apparaître à l'Ouest. Jour après jour, ensuite, le croissant monte dans le ciel et s'accroît en taille. Au Premier Quartier, la Lune est plein Sud lorsque le Soleil se couche. La Lune continue ensuite de croître et elle apparaît chaque jour de plus en plus à l'Est. A la Pleine Lune, la Lune se lè, à l'Est quand le Soleil se couche et elle se couche 12 heures plus tard. Puis la Lune décline, se levant de plus en plus tard et elle atteint le Dernier Quartier (la Lune, alors se lève à minuit et se couche vers midi le lendemain). Enfin, la Lune revient en croissant et se lève de moins en moins longtemps avant le Soleil et elle revient à la Nouvelle Lune. Chaque jour, la Lune se déplace de 12,5°. Après la Pleine Lune, on peut souvent la voir, dans le ciel du matin, jusque tard dans la matinée et, avant la Pleine Lune, on peut déjà voir la Lune apparaître, tôt, dans l'Est du ciel. Un truc connu, en France, pour connaître quelle est la phase de la Lune est de tracer, en imagination, un trait joignant les deux "cornes" de la Lune (en cas d'un croissant mais le truc vaut aussi pour une Lune plus pleine): si la courbure de la Lune, avec le trait, forme un "P", il s'agit du "p"remier quartier (ou du premier croissant; ou on est avant la Pleine Lune). Si on a un "D", il s'agit du "d"ernier quartier (ou croissant, ou on est après la Pleine Lune)
 | cliquer vers une vue des phases de la Lune |
Lorsque la Lune est en quartier ou en croissant, on peut voir, le matin ou le soir, une faible lumière grise sur la partie de la Lune qui n'est pas éclairée. Il s'agit de la célèbre "lumière cendrée": la lumière cendrée est cette belle lumière faible qui émane de la partie sombre du disque lunaire lorsque la Lune est en croissant ou en quartier. Cela est dû au fait que cette partie-là de la Lune, alors, est éclairée par une "Pleine Terre". Un observateur situé sur la Lune verrait la Terre dans son ciel nocturne... La lumière cendrée se voit aussi avant la Nouvelle Lune, dans le ciel du matin
Des jumelles -et a fortiori une lunette terrestre- permettent déjà de bien aborder les caractéristiques principales de la Lune: les zones montagneuses, anciennes, brillantes, les "mers", sombres et vastes et les innombrables cratères. On verra aussi que le relief se voit mieux le long de ce qu'on appelle le "terminateur", la ligne qui sépare la partie éclairée de la partie non éclairée de la Lune. L'homme a marché sur la Lune en 1969 et les Etats-Unis envisagent de nouveau d'y faire revenir des équipages à partir de 2020. A l'oeil nu, les régions montagneuses de la Lune et les plaines -les "mers"- composent une alternance de régions brillantes et de régions sombres sur la surface de la Lune. La première mission Apollo à s'être posée sur la Lune s'est posée dans la mer de la Tranquillité, l'une des mers du secteur nord-ouest du disque lunaire
Les saisonsLes quatre saisons, sur Terre -l'hiver, le printemps, l'été, l'automne- sont des moments importants en termes de leur influence sur la longueur des jours et des nuits, ou sur les conditions météorologiques. Ce que l'on sait moins, c'est que ces quatre moments sont des définitions astronomiques: l'axe de la Terre, en effet, cette ligne qui joint les deux pôles terrestres, est incliné, dans l'espace de 23,5°. Cela s'est établi progressivement du fait de l'influence de la Lune. Ce côté "penché" de la Terre reste le même, en direction, tout au long de l'orbite de la Terre. Aussi, c'est cela qui produit les saisons: à un moment de l'orbite, l'axe de la Terre "penche" vers le Soleil et, à un autre moment, au contraire, il est "en éloignement" de celui-ci; et, à d'autres moments, il a une position neutre
Ces quatre moments remarquables définissent les saisons, tel qu'illustré sur le schéma ci-dessus:
On notera que la logique des saisons fait qu'elles sont inversées d'un hémisphère à l'autre: quand c'est l'hiver dans l'hémisphère nord, c'est l'été dans l'hémisphère sud, par exemple. Cela est logiquement dû à la position inverse de chaque hémisphère quant à l'inclinaison de l'axe de la Terre: quand c'est la pointe nord de l'axe qui est inclinée vers le Soleil, l'hémisphère nord est incliné vers le Soleil alors que l'hémisphère sud en est éloigné. On notera encore que les régions équatoriales n'ont pas de saisons marquées. Elles sont, si l'on peut dire, dans un équinoxe permanent. Les températures, la végétation et la longueur du jour et de la nuit restent identiques tout au long de l'année. Quelques considérations plus avancées pour conclure, enfin: l'orbite de la Terre n'est pas exactement un cercle mais une ellipse. Cela a comme conséquence qu'à un moment de l'orbite, la Terre est au plus près du Soleil, alors qu'au moment opposé elle en est le plus éloigné. Le point le plus proche s'appelle le "périhélie", le point le plus éloigné l'"aphélie". Les deux mots sont d'origine grecque et signifient "près ("peri) et "loin" ("a") du Soleil ("helios"). Le périhélie a lieu chaque année vers le 2 janvier et l'aphélie a lieu vers le 4 juillet. La différence se remarque peu dans l'hémisphère nord; elle est de plus d'importance au Sud: c'est en effet quand la partie sud de la Terre est le plus inclinée en direction du Soleil, donc au moment de l'été austral, que la Terre est à son périhélie. Les étés de l'hémisphère sud sont ainsi plus chauds que les étés au Nord. Mais cela ne signifie pas que les hivers, au Sud, soient plus froids bien que la Terre, alors, soit à l'aphélie. On pense que cela est dû au fait qu'il y a une plus grande surface d'océans dans l'hémisphère sud. Ils auraient un effet températeur
Le concept de crépusculeLe crépuscule est cette période de temps qui suit le coucher du soleil -ou précède son lever (dans le langage courant, on parle alors d'aube). Le Soleil, du point de vue de l'observateur, donne encore -ou déjà- de la lumière sur les hautes couches de l'atmosphère. Ce sont de beaux moments, à l'Ouest ou à l'Est: alors que ciel devient progressivement plus sombre, à l'Ouest, les premières étoiles ou planètes apparaissent alors que toute une partie de l'horizon est encore bien éclairée, du côté où le Soleil s'est couché. Et, le matin, cette lueur précède le lever du Soleil. Moments magiques!
Quelques précisions supplémentaires, car il existe des définitions officielles du crépuscule:
L'illustration ci-dessous montre l'aspect de ces différentes variétés de crépuscule, dans le ciel du soir ou du matin
Quelques dernières précisions, pour conclure: le lever et le coucher du Soleil et de la Lune sont officiellement définis comme le moment où la partie supérieure du disque du Soleil ou de la Lune se trouve sur l'horizon. La Lune en croissant est également considérée comme un disque, la partie supérieure du disque pouvant être sombre. Le "transit" ou la "culmination" du Soleil ou de la Lune sont définis comme le moment où le centre du disque du Soleil ou de la Lune traversent le méridien de l'observateur (c'est-à-dire son plein Sud, quelle que soit la hauteur de l'objet au-dessus de l'horizon)
Encore des concepts!Avec toutes les données qui ont précédé, vous souhaitez peut-être en savoir plus sur comment, d'une façon générale, la mécanique céleste fonctionne. Les principes généraux en sont relativement simples: le premier point à prendre en compte est que la Terre est un corps céleste, qu'elle se déplace sur une orbite et qu'elle fait partie du système solaire. Le déplacement de la Terre sur orbite est à la source de divers évènements astronomiques et diverses vues en perspective dans le ciel qui nous entoure. La Terre, par ailleurs, avec le Soleil et le système solaire, fait partie d'ensembles encore plus vastes
Le fait que la Terre se déplace sur son orbite fait, d'abord, que les objets les plus proches de nous dans l'Univers sont vus sous divers angles et à différents moments: ainsi, la hauteur du Soleil dans le ciel selon les saisons, la façon dont les planètes se déplacent sur le fond du ciel, l'alternance du jour et de la nuit. La Terre, de plus, parcourt son orbite en une année. Cela, comme on l'a vu, détermine les saisons (avec la durée du jour et de la nuit variant selon celles-ci). La Terre, ensuite, est l'une des neuf planètes qui orbitent autour du Soleil; comme toutes ces planètes -Pluton excepté- orbitent, grosso modo, dans le même plan, cela a comme conséquence que le Soleil et les planètes semblent, sur le fond du ciel, se déplacer au long d'une même bande étroite. On l'appelle l'"écliptique". Les cartes du ciel ou les logiciels d'astronomie montrent l'écliptique. C'est au long de cette ligne qu'il vous faudra donc chercher les planètes. Enfin, la rotation de la Terre sur elle-même en 24 heures, qui détermine l'alternance du jour et de la nuit, fait aussi que les objets célestes, ou la Lune, que l'on voit, par exemple, dans le crépuscule ou à l'aube, au bout d'un certain temps, sont vus progressivement soit s'abaisser vers l'horizon ouest, soit s'élever au-dessus de l'horizon est
En plus de ces considérations essentiellement propres au système solaire, la Terre, avec le Soleil et le système solaire, ne sont pas perdus, seuls, dans le vide de l'espace. Au contraire, comme on le sait, ils font partie d'un vaste ensemble de centaines de milliards d'étoiles, que l'on appelle la "Galaxie". Notre Galaxie est tout simplement une de ces galaxies spirales popularisées par les médias: un ensemble énorme d'un nombre énorme d'étoiles, qui prend la forme d'une spirale, avec un centre d'étoiles jaunes et des bras essentiellement bleus. Et cela détermine le ciel de nos nuits: toutes les étoiles de la nuit sont liées à notre présence dans la Galaxie. Les dimensions de la Galaxie sont telles -100,000 années-lumière, 100,000 fois 9463 milliards de kilomètre (5880 milliards de miles)!- que nous ne voyons, dans le ciel de nos nuits que celles des étoiles qui sont les plus brillantes et/ou les plus proches de nous! De plus, ces champs d'étoiles, relativement peu denses, ce sont ceux que l'on voit si l'on regarde dans des directions à angle droit du plan de notre galaxie spirale. Si, au contraire, on regarde dans le sens de ce plan, les étoiles y sont tellement éloignées et tellement nombreuses que l'on ne peut plus les individualiser et qu'elles apparaissent, tout simplement, sous la forme d'un autre objet céleste bien connu: la Voie Lactée! Par delà notre Galaxie même, ce ne sont plus que les immensités vides de l'Univers, peuplées ça et là d'autres galaxies, le tout, si l'on prend suffisamment de distance, finit par donner cette image globale de l'Univers: un vaste ensemble de filaments de gaz et d'amas de galaxies, dans un diamètre immense de 28 milliards d'années-lumière......
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