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Vénus, la déesse de l'Amour

Les transits de Vénus (III)

Vue de la Terre, Vénus passe rarement devant le disque du Soleil. Ce phénomène se produit une fois tous les 120 ans environ.

Cela s'est produit le 8 juin 2004, la première fois depuis 1882 et cela ne se reproduira plus avant le 6 juin 2012 puis seulement le 11 décembre 2117 et le 8 décembre 2125. Aucune personne vivant aujourd'hui sur Terre n'avait donc eu l'occasion d'observer ce phénomène.

Par chance l'Europe eut un ciel dégagé et beaucoup d'amateurs ont pu observer le transit et le photographier. Vénus était même visible à l'oeil nu (moyennant le port de lunettes à éclipse) comme un petit point noir devant le disque du Soleil. Observée au télescope, son diamètre était impressionnant et plus encore la netteté de ses contours car jusqu'ici on avait pris l'habitude d'observer son croissant un peu flou et on s'imaginait sans trop y réfléchir qu'elle ne serait pas plus grande que Mercure. Or avec ses 12104 km de diamètre à la distance de 43.1 millions de km de la Terre (0.288 U.A.), elle présenta un diamètre 5 fois plus grand que Mercure et même deux fois plus grand que celui de Mars lors des oppositions périhéliques, avec un diamètre angulaire de 57.7".

Rappelons que même un objet deux fois plus petit que Vénus (30") et situé entre la Terre et Soleil aurait également été visible à l'oeil nu, bien que plus pâle. En fait c'est la différence importante de contraste entre le Soleil et la tache sombre qui fait ressortir si fort Vénus. Si elle avait été deux fois plus petite, du fait qu'un point sombre absorbe 25% de la lumière, on aurait eu l'impression qu'il était deux fois plus grand et on aurait observé non pas un point noir mais un point gris. C'est ce qui se passe aussi quand l'image télescopique devient floue : la surface noire de Vénus devient une zone floue plus étendue et plus claire.

A lire : Les transits de Vénus (2004 et 2012)

Le transit de Vénus du 8 juin 2004. A gauche, une photographie réalisée par l'auteur à 10h48 TU et 11h06 TU dans l'encart au foyer d'une lunette Orion ED de 80 mm f/7.5 équipée d'un oculaire zoom Tele Vue 8-24 mm, d'un filtre solaire objectif en polymère et d'un boîtier numérique Canon PowerShot S30. Pose de 1/50eme de sec. à 100 ISO, mode RAW, zoom 3x. A droite, gros-plan de Vénus devant la granulation solaire. Photographie réalisée à 8h25 TU avec le télescope solaire suédois de 1 m d'ouverture. Cliquer sur le lien suivant pour charger le film du transit "manqué" à quelques minutes d'arc près vu depuis le satellite SOHO (surtout visible à partir de 12h TU, un document de 2.4 MB).

Pour l'astronome, le transit de Vénus a été un événement fascinant. Le fait de voir le disque minuscule de Vénus, pratiquement de la même taille que la Terre, évoluer lentement devant le Soleil nous a remis à notre juste place dans l'immense univers ! C'était également l'occasion de saluer bien bas le savoir-faire des mathématiciens qui avaient prédit ce transit il y a plus de 120 ans avec une précision de 5 secondes qui nous laisse rêveur.

Pour l'amateur ce fut tout aussi passionnant et nous avons obtenu d'excellentes photographies comme en témoigne l'image présentée ci-dessus à gauche. Vous trouverez tout un dossier sur ce transit exceptionnel dans la galerie des chefs-d'oeuvre.

Rappelons que plusieurs phénomènes furent intéressants à observer bien qu'ils aient été notés que par un très petit nombre d'observateurs. D'une part l'effet optique de "goutte noire" qui se manifeste dans tous les instruments d'amateur (au moins jusque 400 mm d'ouverture) lorsque Vénus approche du limbe du Soleil au 2eme et au 3eme contact. D'autre part "l'arc de lumière" qui apparaît aux alentours du 1er et du 4eme contact (avant et après), sur l'une des hémisphères de Vénus comme le montre bien la simulation présentée ci-dessous à droite. Dans certains circonstances un cercle complet (halo) se forme sur le périmètre de Vénus. Il fut observé à fort grossissement.

A voir : NASA Eclipse website (GSFC)

A gauche l'effet optique de "goutte noir" qui apparaît dans un instrument d'amateur, en l'occurrence dans un télescope Meade LX200 GPS de 250 mm d'ouverture durant le transit du 8 juin 2004 photographié à 11h07 TU par Vince Chrisman depuis les Etats-Unis. A droite, cette simulation représente l'aspect de Vénus à fort grossissement tel qu'on peut l'observer dans un télescope d'au moins 150 mm d'ouverture. Cet arc lumineux, qui prend parfois la forme d'un halo n'est autre que la lumière du Soleil diffusant dans les couches nuageuses de Vénus. Ces phénomènes furent déjà observés par Camille Flammarion durant le transit de 1882.

Les transits ont également une vertu pédagogique. Ils permettent par exemple de connaître le diamètre angulaire des planètes inférieures. Sachant que la vitesse angulaire apparente de Vénus est de 241"/heure (1"/15 sec.), nous pouvons également en déduire que le passage de cette planète par l'équateur solaire pourra durer au maximum 7h58m. A une autre époque les transits ont également permis d'évaluer la distance qui nous sépare du Soleil à partir de paramètres simples comme la parallaxe et la distance entre deux sites d'observations très éloignés l'un de l'autre.

Si vous n'avez pas eu l'occasion d'observer le transit de Vénus le 6 juin 2012, désolé mais dame Nature ne vous donnera pas une troisième chance avant plusieurs générations (2117) !

Neith, satellite putatif de Vénus

En 1645, l'astronome italien Francesco Fontana suggéra qu'un satellite gravitait autour de Vénus. En 1672 puis en 1686 le français Jean Dominique Cassini prétendit également l'avoir observé ainsi que d'autres astronomes au XVIIIeme siècle dont Short (1740) et Lagrange (1761). Leurs observations n'ont jamais été confirmées. En 1773, l'astronome allemand Johann Heinrich Lambert calcula même son orbite; le satellite gravitait autour de Vénus en 11j 5h mais aucun de ses transits ne fut observé. Devant la répétition des observations, au XIXeme siècle ce satellite putatif de Vénus fut même baptisé "Neith".

Ceci dit, de tout temps les lentilles astronomiques ont été des objets précieux, très chères et à l'époque de Galilée et Fontana il était très difficile d'en obtenir de grand diamètre et de bonne qualité. Pratiquement toutes les lentilles contenaient des inclusions, des bulles d'air et des déformations quand le verre n'était pas légèrement griffé, teinté et déformé. Même chose pour les oculaires constitués de 2 ou 3 ou 4 lentilles dont la qualité des corrections était très élémentaire.

Fontana comme beaucoup d'observateurs qui fabriquaient eux-mêmes leurs verres avaient une expérience assez limitée de l'optique astronomique et de l'effet des aberrations sur les images. Dans ces conditions ils ont cru observer des "astres bizarres" : Mars prenait la forme d'un caillou, les deux anses de l'anneau de Saturne ressemblaient à des boules placées de part et d'autre du disque de la planète et Vénus comme Jupiter étaient tellement lumineuses que les reflets internes dans les optiques faisaient apparaître une image secondaire pâle ressemblant à un satellite.

Encore aujourd'hui, si vous observez ces planètes dans une petite lunette astronomique de 60 mm, de tels effets peuvent encore se manifester, que vous utilisiez un oculaire Huygens ou un haut de gamme de Tele Vue. Ces effets régressent cependant avec l'amélioration de la qualité des oculaires et à mesure que le diamètre de l'objectif augmente. Néanmoins, en théorie on ne peut empêcher la lumière de Vénus (comme celle de la Lune) de se refléter sur la cornée de l'observateur, de se réfléchir sur la lentille frontale et de former des images fantômes qu'un observateur occasionnel ne pourra pratiquement pas différencier d'une image réelle.

Bien que les reflets dans les optiques expliquaient la plupart des méprises commises par les astronomes, il s'avéra par la suite que certaines observations correspondaient réellement au passage d'astéroïdes (alors inconnus) devant Vénus ou le Soleil.

La question sera discutée dans "L'astronomie" et "Les terres du ciel" de Flammarion (1877), mais en 1887 l'astronome belge Paul Stroobant démystifia cette hypothèse dans son "Étude sur le satellite énigmatique de Vénus"[3]. Considérant, la diversité des témoignages (certains astronomes avaient vu ce satellite avec un diamètre du quart de Vénus, d'autres comme un simple point), la taille des instruments et les aberrations optiques, Stroobant classa intelligemment ces apparitions en les remettant dans leurs catégories respectives :  images fantômes, trace de petites planètes (astéroïdes), étoiles, etc. Son hypothèse était convaincante.

Précisons qu'aujourd'hui aucune des missions spatiales envoyées vers Vénus n'a permis de détecter cet éventuel satellite. Toutefois, l'astéroïde NEA 2002 VE68 présente actuellement une orbite dont le demi grand-axe coïncide pratiquement avec celle de Vénus (0.724 U.A. contre 0.723) bien qu'elle soit fortement excentrique (e~0.4). On peut donc le considérer comme un satellite temporaire de Vénus comme 3753 Cruithne escorte actuellement la Terre. 2002 VE68 est en revanche invisible à l'oculaire d'un télescope amateur sans l'aide de la photographie car sa magnitude est de 20.1 (rappelons qu'un télescope de 400 mm d'ouverture ne dépasse pas la magnitude visuelle 16 mais peut atteindre la magnitude 21 au bout d'une heure de pose à f/4). Le diamètre de 2002 VE68 est d'environ 300 mètres.

Pour plus d'information

Liste des missions spatiales vers Vénus (The Planerary Society)

Jet Propulsion Laboratory (JPL)

Venus Express (ESA)

Venus Entry Probe (ESA)

Map-A-Planet, USGS

La galerie des chefs-d'oeuvre (Transits de Vénus)

Les éphémérides de Vénus du 1 janvier 1610 au 31 décembre 1611 (époque des découvertes de Galilée)

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[3] A lire sur l'hypothétique satellite de Vénus : Johann Heinrich Lambert, “Essai d’une Théorie du Satellite de Vénus”, Nouveaux Mémoires de l’Académie Royale des Sciences et Belles-Lettres, Année MDCCLXXIII, Classe de Philosophie Expérimentale, 1775, p222-250 - Hans Carl Frederik Christian Schjellerup, “On some Hitherto Unknown Observations of a Supposed Satellite of Venus”, Copernicus: An International Journal of Astronomy, 2, 1882, p164-168 - Paul Stroobant, “Étude sur le satellite énigmatique de Vénus”, Bulletin Astronomique, Série I, vol. 4, 1887, p473-475 - H.C. Wilson, “The Supposed Satellite of Venus”, The Sidereal Messenger, 6, 1887, p357 - Edward Emerson Barnard, “Negative observations of a Venus Moon” cité dans Joseph Ashbrook, “Astronomical Scrapbook: The Satellite of Venus”, Sky and Telescope, 13, 1954, p333.


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