mercredi 20 avril 2016

Transit de Mercure du 9 Mai 2016 un événement exceptionnel ... ou pas!

Le 9 mai prochain prochain se produira un événement astronomique assez rare et pas facile à observer mais qui intéressera tout ceux qui veulent prendre conscience  de la mécanique complexe du système solaire : La trajectoire apparente de la planète Mercure passera pendant quelques heures devant la surface du soleil. On parle alors de Transit de Mercure devant le Soleil . Je n'en ai vu qu'un seul  dans ma vie, en Mai 2003,  photographié (en argentique!)  ci-dessous:

Transit de Mercure devant le soleil  du 07/05/03
Pour ceux qui ne comprennent rien à l'image  Mercure est l'insignifiant petit point noir en haut à gauche du disque solaire, il passerait facilement inaperçu comparé à la tâche solaire  au centre de l'image. Même si ce phénomène est accessible et  intéressant pour l'astronome amateur, les médias vous en parlerons le jour ou la veille avec les habituels qualificatifs "exceptionnel" ,"historique" , "à ne pas manquer" mais qu'en est il vraiment   ? Quelques clés pour comprendre.

La mécanique des transits de Mercure est très similaire à celle des transits de Vénus, que j'ai expliqué  en détail  sur ce blog à l'occasion du dernier transit de Vénus en Juin 2012,  mais plus compliqué  à cause de la grande différence entre les périodes de révolution de la Terre et de Mercure. Pour faire simple  La trajectoire de Mercure  est sur un plan très légèrement incliné par rapport à celui de l'orbite terrestre (appelé écliptique). Elle coupe donc l'écliptique en deux points diamétralement opposés, qu'on appelle les nœuds de l'orbite, ces deux points correspondent  à 2 positions de la Terre diamétralement opposées sur sont orbite  situées vers les 10 Mai et 10 Novembre (6 mois d'écart). Si la conjonction de Mercure ( le passage de Mercure   entre la Terre et le soleil ) se passe  près de ce point alors  le disque de la planète Mercure  se découpera en noir sur la surface du soleil.  C'est une occasion unique de mettre en perspective les orbites et les tailles des objets du système solaire!


vues simplifiées  de l'orbite de Vénus ou Mercure (par au-dessus  ou de coté) 

On a beaucoup parlé des transits de Vénus qui ont eu lieu en 2004 et 2012, même si le transit de Mercure est de même nature il y a quelles différences . La première grosse différence  entre les deux événements est que les transits de Vénus sont très rares. Sur les derniers siècles  il y a 2 transits de Vénus à 8 ans d'intervalle qui se répètent tous les 113 ans !!!!  Les Transits de Mercure eux sont plus fréquents mais beaucoup plus irréguliers :
  • ceux du 10 Mai  se reproduisent   tous les 13 ou 33 ans
  • ceux du 10 Novembre  se reproduisent  tous les 7, 13 ou 33 ans
ces périodes  sont dues  à  des relations numériques  entre les périodes de révolutions de Mercure (P_M=87.96934 jours)  et de la Terre  (P_T=365.25696 jours) par exemple :

  • 33*P_T-137*P_M =  1.6801 jours
  • 54*P_M-13*P_T= 2.00388 jours
  • 7*P_T-29*P_M=  5.68786 jours
Un transit de Mercure  va donc se reproduire dans des conditions presque identiques  dans 13 ans avec 1.68 jours de décalage. Or la condition pour avoir  un transit de Mercure  est que le passage à la conjonction  se fasse à moins de 3.5 jours  du passage  au  nœud  (voir les calculs de la condition pour Vénus  en tenant compte de l'inclinaison de l'orbite de Mercure sur l'écliptique qui est de 7°). On comprend bien que  les périodes de 13 et 33 ans vont donc très souvent reproduire  un transit, alors que pour la période de 7 ans  il faut  que la planète soit passé un peu en avance au nœud la première fois, puis un peu en retard la seconde fois.
Au final il y a environ 13  transit de Mercure  par siècle, en tenant compte des aléas  météorologiques et géographiques (le transit  doit avoir lieu en plein jour pour votre position!) il n'est  pas forcément évident d'en voir un dans sa vie. La deuxième grosse différence avec Vénus est que les transits de Mercure sont beaucoup moins  spectaculaire  que ceux de Vénus  en raison de la faible taille apparente de Mercure. Cela tient à  deux raisons essentielles :

  • la taille de Mercure est plus petite que celle de Vénus : rayon de   2440km vs 6050km
  • la distance de la Terre à  Mercure est beaucoup plus grande que celle qui nous sépare de Vénus lors d'un transit  :  91 millions de km vs 41 millions de km
En conséquence la taille apparente de Mercure  est très faible  seulement 10 à 12 secondes d'arc  (contre près de 60"  lors d'un transit de Vénus) et elle peut passer presque inaperçue sur le disque solaire à faible grossissement, en particulier s'il y a des taches solaires importantes.  En particulier  il est totalement illusoire d'espérer  observer ce transit à l'oeil nu ou avec des jumelles  vous avez impérativement besoin d'un  télescope ou d'une lunette astronomique (correctement protégé) avec un grossissement de quelques dizaines de fois pour espérer voir un petit point noir  sur la surface solaire.

comparaison des tailles de Mercure et Vénus lors des transits de 2003  et 2004

J'en profite pour rappeler qu'observer la surface du soleil  nécessite une protection  si vous ne voulez pas brûler définitivement votre rétine :-(  En particulier empiler des lunettes de soleil  ou des vieilles pellicules photo devant vos yeux pour observer le transit représente un grave danger pour votre vue. La seule  solution consiste à utiliser  un filtre solaire.  On peut fabriquer son propre filtre avec du mylar vendu en magasin d'astronomie . Il s'agit d'un plastique recouvert d'une fine couche d'aluminium  qui permet de stopper la quasi totalité de la lumière solaire mais en laissant passer juste assez  pour observer les détails de sa surface. Cependant faites attention le mylar est fragile il ne faut pas le rayer! Les amateurs s'en servent aussi pour filtrer la lumière solaire à l'avant des lunettes et télescopes, ça marche bien mais il faut être rigoureux quand on fait cela car si la protection part ou se déchire .... :-(


Si vous êtes vraiment en mesure d'observer ce transit en voici  les horaires approximatifs  , vous pouvez déterminer précisément ceux pour votre position d'observation sur le site de Xavier Jubier mais pour la France métropolitaine ça ne changera pas grand-chose :

First external contact (C1) : 2016/05/0911:12:29+56.8°154.8°83°09.2956.5"
First internal contact (C2) : 2016/05/0911:15:40+57.0°156.1°84°09.2944.4"
Maximum transit (MAX) : 2016/05/0914:56:20+44.1°242.3°154°06.9320.8"
Second internal contact (C3) : 2016/05/0918:37:20+08.6°286.9°224°04.5944.3"
Second external contact (C4) : 2016/05/0918:40:32+08.1°287.5°224°04.5956.4


Comme vous pouvez le voir le transit dure environ 7h30, c'est long! L'avantage c'est qu'en cas de temps incertain  on peut espérer  qu'une fenêtre  météo  se dégage au moins à un moment du phénomène. Après s'il fait beau du début jusqu'à la fin ça n'est pas très passionnant à observer en entier! Les moments les plus importants  sont le début et la fin où l'on peut voir le disque de Mercure  et le bord du disque solaire ensembles. Pour le reste il peut être intéressant de tenter un chapelet photographique c'est à dire prendre des photos à intervalle régulier  du soleil  pour montrer le mouvement de Mercure.

sdo_composite
chapelet du transit de vénus en Juin 2012  obtenu à partir des images du satellite SDO
source http://blogs.discovermagazine.com/zenphoto/index.php?album=venus-transit-2012&image=sdo_composite.jpg


















Contrairement aux images de SDO  vous n'aurez pas de détails sur la surface solaire aux longueurs d'onde du spectre visibles avec bnos yeux. Il faut espérer  pour cela qu'une région active du soleil, marquée par une tache noir,  se trouve sur la face visible. A l'heure actuelle  il y a peu de tâches solaire, après le dernier maximum l'activité solaire  commence à baisser jusqu'au prochain cycle qui ne démarrera pas avant 2019 . Malgré tout il reste quelques tâches solaire  dont le dernier groupe intéressant   est AR2529  qui a évolué jusqu'à prendre la forme d'un coeur   à environ 1 mois du Transit comme sur les photos  ci-contre de J. Chumack . La période de rotation des tâches solaires étant assez irrégulière  il n'est pas certain qu'elle soient repassé du coté visible du soleil le 9 Mai, en théorie elle devrait réapparaître sur le bord solaire opposé vers le 8 Mai (sauf si la tâche se disloque avant ....).







4 commentaires:

  1. J'ai trouvé un site génial réalisé par l'Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides de l'Observatoire de Paris : http://mercure2016.imcce.fr. Au programme : calcul des circonstances locales du passage pour tout lieu, calcul de la parallaxe solaire à partir de ses propres observations, ressources pédagogiques sous forme de posters et fiches thématiques ! Et pour les primaires, un petite histoire ludiquement illustrée ! À visiter absolument

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    1. effectivement très bon initiative de l'IMCE pour cet événement ! Merci pour cet ajout.

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  2. Merci pour les nombreuses informations. J'ai un très vieux "télescope jouet", et j'ai aussi regardé le transit de Mercure en Braunschweig/Allemagne:

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Pour écrire des formules mathématiques vous pouvez utiliser la syntaxe latex en mettant vos formules entre des "dollars" $ \$....\$ $ par exemple :
- $\sum_{n=1}^\infty {1\over n^2}={\pi^2\over 6}$ s'obtient avec \sum_{n=1}^\infty {1\over n^2}={\pi^2\over 6}
- $\mathbb R$ s'obtient avec {\mathbb R} et $\mathcal D$ s'obtient avec {\mathcal D}
- pour les crochets $\langle .,. \rangle$ dans les commentaires utilisez \langle .,. \rangle
vous pouvez écrire du html dans les commentaires :
- italique <i> ... </i> gras <b> ... </b>
- lien <a href="http://adresse "> .... </a>