Lunes et marées

Ken Tapping, le 21 février 2014

Dans le ciel cette semaine…

  • Mars, Saturne et Vénus se lèvent à 23 h, à 1 h et à 5 h, respectivement.
  • Jupiter, la plus brillante après Vénus, continue de dominer le ciel toute la nuit.
  • La Lune entrera dans son dernier quartier le 22 février.

Les Anciens avaient observé que si la majorité des étoiles demeuraient groupées en formation fixe, d’autres par contre se déplaçaient en restant toujours à l’intérieur d’une même bande étroite. Il s’agissait en fait de planètes, du grec signifiant « astre errant ». Nous savons aujourd’hui que ce mouvement apparent est dû au fait que la Terre et les autres planètes tracent une ellipse autour du Soleil sur le même plan, l’écliptique. Grâce à leur patience et à leurs observations à l’œil nu, nos prédécesseurs ont réussi à identifier Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne. Pour les autres découvertes, il a fallu attendre l’invention du télescope.

Pour découvrir des planètes, il fallait scruter l’écliptique à la recherche « d’étoiles » dont la position changeait au fil des jours. Il fallait une connaissance approfondie du ciel et beaucoup de patience. C’est ainsi que William Herschel a découvert Uranus en 1781. Une fois les mouvements de la nouvelle planète cartographiés, on a pu établir que John Flamsteed, premier astronome royal, avait observé cette planète au moins à six reprises et l’avait cataloguée comme une étoile en 1690. Plus tard, Pierre Lemonnier fit la même erreur – à 12 reprises. Nous scrutons toujours le ciel à la recherche de nouveaux objets qui se déplacent sur l’arrière-plan formé par les constellations d’étoiles, à la différence que nous utilisons désormais des images numériques.

Plus tard, grâce à ses équations mathématiques sur la gravitation (la loi sur l’attraction universelle), Isaac Newton a donné aux scientifiques une méthode révolutionnaire. On pouvait utiliser les mouvements de planètes compilés par les observatoires et étudier si un corps inconnu influait sur les mouvements de ces planètes. C’est ainsi qu’on a déduit l’existence de Neptune.

En 1821, Alexis Bouvard a publié ses observations sur Uranus et émis l’hypothèse qu’un objet la faisait dévier des positions prédites par les calculs, une planète inconnue peut-être. John Couch Adams et Urbain Le Verrier analysèrent les données chacun de leur côté. La nouvelle planète, Neptune, a été découverte à un degré près de la position prédite par les calculs.

Les hypothèses mathématiques n’ont pas toujours été confirmées aussi facilement. Les anomalies dans les mouvements de Mercure, la planète la plus proche du Soleil, ont longtemps laissé les astronomes perplexes. Ses positions, et même son orbite, faisaient fi des prédictions. Urbain Le Verrier et d’autres scientifiques se mirent au travail et postulèrent que les perturbations étaient attribuables à l’existence d’une planète inconnue, baptisée Vulcain, dieu du feu, car elle était encore plus proche du Soleil. Tous les télescopes du monde se mirent à fouiller le ciel pour réaliser la première observation de Vulcain. À partir d’observations présumées, on calcula l’orbite de la planète. Celle-ci ne s’est toutefois jamais montrée et on a ainsi conclu qu’elle n’existait pas. Le mystère des irrégularités de Mercure demeurait entier.

Jamais Newton, Le Verrier ou leurs contemporains n’auraient pu soupçonner la clé de l’énigme. Il a fallu attendre Albert Einstein au début du 20e siècle pour comprendre que c’est le Soleil, en raison de son puissant champ gravitationnel, qui déforme l’espace-temps. Les planètes plus loin du Soleil, comme Vénus, la Terre et Mars, subissent les effets de cette force, mais elle n’est pas assez forte pour qu’on puisse la constater sans la chercher délibérément.

Cette quête de la planète fantôme démontre la valeur inestimable que représentent les observations rigoureuses, consignées de manière méticuleuse et objective. Il est en effet possible qu’elles conduisent un jour à une découverte qui dépasse même l’entendement de leur auteur.

Ken Tapping est astronome à l'Observatoire de radio-astrophysique du Conseil national de recherches du Canada, à Penticton (C.-B.) V2A 6J9.

Tél. : 250-497-2300
Téléc. : 250-497-2355
Courriel : ken.tapping@nrc-cnrc.gc.ca

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