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Le passage de Vénus du 8 juin 2004

Le passage de Vénus du 8 juin 2004. J.-E. Arlot Observatoire de Paris-Institut de Mécanique céleste et de calcul des éphémérides. Les passages de Vénus.

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Le passage de Vénus du 8 juin 2004

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Presentation Transcript

  1. Le passage de Vénus du 8 juin 2004 J.-E. Arlot Observatoire de Paris-Institut de Mécanique céleste et de calcul des éphémérides

  2. Les passages de Vénus Historiquement, l’observation d’un passage de Vénus a été l’un des premiers moyens de mesurer notre univers. Nous souhaitons profiter de l’événement rare du 8 juin 2004 pour proposer aux jeunes de tous pays, étudiants et élèves, et aux clubs d’astronomes amateurs, de refaire eux-mêmes cette mesure fondamentale. Que va-t-il se passer le 8 juin prochain?

  3. Le passage du 8 juin 2004

  4. Mouvement de la Terre et de Vénus 6 2 1 0 j 4 2 2 91 7 6 182 3 1 5 7 8 4 273 3 1 5 3 5 365 6 456 8 547 7 4 8 584 Si Vénus était dans la plan de l'écliptique t Terre 365.25 j Vénus 224.70 j R. Synodique 583.92 j

  5. Une petite complication pour Vénus Nœud descendant Vénus Soleil Terre Noeud ascendant • Inclinaison de l'orbite = 3.4° • Passage de la Terre aux nœuds : • - 7 décembre • 5 juin • Conditions pour un passage : • alignement Soleil - Vénus - Terre (584 j) • au voisinage du nœud • Combinaison très rare .

  6. Carte de visibilité

  7. Description d'un passage : vu de la Terre t1 : 1e contact t2 : 2e contact t4 t3 : 3e contact t3 t4 : 4e contact t2 t1 • Un passage de Vénus dure de 5 à 8h Pour qu’un contact quelconque du passage soit visible en un lieu sur Terre, il faut et il suffit que le Soleil soit visible donc levé. Pour voir la totalité du passage, il faut se trouver en un lieu où le Soleil reste levé durant tout le passage. Il existe des lieux sur Terre où le Soleil va se lever puis se coucher (ou se coucher puis se lever) durant le passage. t1, t4 : contacts extérieurs t2, t3 : contacts intérieurs t1 - t2 : entrée de la planète t3 - t4 : sortie de la planète Les contacts extérieurs sont difficilement observables

  8. Distance avec Vénus : Méthode de E. Halley c b a a • b • • c • Les positions relatives des cordes donnent la parallaxe de Vénus • On ne peut mesurer précisément ces cordes par rapport au Soleil • Pas de repère accessible • Mais la position des cordes est liée à la durée du passage • On remplace une mesure d'angle par une mesure de temps • Mesure beaucoup plus précise • Écart de durée max ~ 15 mn. • Mesure à 1 s ==> Parallaxe à 1/500 (Halley, 1716)

  9. Distance de Vénus : Méthode de J. Delisle Instant t vue de la surface Dt vue du centre de la Terre Exploitation des décalages des temps d'entrée ou de sortie Avantages par rapport à la mesure de durée • On supprime certains aléas de la météorologie • On augmente le nombre de sites possibles (visibilité partielle) Inconvénients • Datation de l'instant d'un phénomène et non mesure de durée •  exactitude des horloges • Comparaison des dates en différents lieux •  connaissance très précise de la longitude ! • Décalage maximum de 10 mn au lieu de 20

  10. L’exemple du passage de Mercure de mai 2003 Observation réalisée par le satellite « TRACE » montrant l’effet de parallaxe

  11. Circonstances géocentriques Pôle céleste Angle au pôle Écliptique 5h 13m 33,2s UTC 8h 19m 43,5s UTC 5h 32m 49,8s UTC 11h 25m 53,8s UTC 11h 06m 37,1s UTC Durée du passage général : 6h 12m 20,68s. Durée du passage de l'ombre : 5h 33m 47,26s. Distance angulaire géocentrique minimale : 10' 26,875".

  12. Circonstances locales Début du passage à 5h 20m 6s UT hauteur du Soleil : 12,4° azimut du Soleil : 249,3° Fin du passage à 11h 23m 34s UT hauteur du Soleil : 63,5° azimut du Soleil : 346,4° Maximum du passage à 8h 22m 53s UT hauteur du Soleil : 41,9° azimut du Soleil :283,5° Pour Paris : T1 : premier contact extérieur à 5h 20m 06s UTC Z=159,8° P= 117,7° T2 : premier contact intérieur à 5h 39m 48.s UTC Z= 164,2° P= 121,0° M : maximum à 8h 22m 53s UT distance entre les centres : 10’ 40,9” T3 : dernier contact intérieur à 11h 4m 20s UTC Z=228,9° P= 212,4° T4 : dernier contact extérieur à 11h 23m 34sUTC Z=225,0° P=215,6°

  13. Circonstances locales

  14. VT-2004: un projet éducatif européen • Refaire les mesures des siècles passés • Faire appel aux astronomes amateurs, aux lycéens et collégiens de tous pays, pour remplacer les astronomes du XVIIIème siècle • Utiliser Internet pour remplacer les voyages lointains • Envoyer ses mesures vers un centre de calcul situé à Paris pour déterminer la distance Terre-Soleil http://vt2004.imcce.fr • Calculer soi-même l’unité astronomique à l’aide des formulaires disponibles http://www.imcce.fr/vt2004/fr/fiches.html

  15. Visibilité du passage du 6 juin 1761 Projection de Hammer

  16. VT-2004: les observations - Dater les contacts en temps universel UTC à 1s ou mieux + contacts extérieurs: difficiles + contacts intérieurs: plus faciles - Enregistrer des images: + autour des contacts pour interpolation + tout au long du passage pour mesurer la distance de Vénus au bord du Soleil: chaque image doit être datée en temps universel UTC à 1s ou mieux - Alimenter une base de données réutilisables à des fins pédagogiques les années à venir

  17. L’exemple des passages récents de Mercure Les passages de Mercure sont plus nombreux mais plus difficiles à observer; ils nécessitent un télescope. Observation du passage de mai 2003 Observation du passage du 9 mai 1970 (tour solaire de l’observatoire de Meudon)

  18. Les images des passages de Vénus Cliché photographique Daguerréotype Seuls nous sont parvenus les clichés réalisés en 1874 et 1882

  19. Effet de la "goutte noire" Soleil Soleil Soleil Soleil Détachement attendu ~10 s après le contact Avant le contact Contact intérieur L'identification des contacts est imprécise

  20. Les mesures de la distance Terre - Soleil Méthode date parallaxe distance " millions km Mars 1672 9.5 - 10 130 -140 Vénus 1761 8.3 - 10.6 125 - 160 Vénus 1769 8.5 - 8.9 145 - 155 Mars 1862 8.84 149 Flora 1875 8.87 148 Mars 1885 8.78 150 Vénus 1874 - 82 8.790-8.880 148.1 - 149.7 Éros 1900 8.806 149.4 Eros 1930 8.790 149.7 radar 1970 8.79415 149.5978 Viking+radar 2000 149.597870691

  21. Durée de la phase centrale

  22. Le passage du 8 juin 2004 DANGER • Ne JAMAIS regarder le Soleil sans protection. • Utilisez des lunettes « éclipses » à petite dose • Sur des instruments : • Utiliser UNIQUEMENT des filtres spéciaux « pleine ouverture » (filtres solaires densité 5) • Utiliser une méthode de projection, mais attention: empêcherl’accès à l’oculaire de sortie ou au chercheur (à démonter).

  23. Observer le passage avec les lunettes « éclipses »

  24. Méthode d’observation sans danger

  25. Méthode d’observation avec Solarscope ou Vénuscope

  26. Méthode de projection Carton d’ombre Carton de projection Lunette Lumière solaire Oculaire

  27. Observer avec un filtre « pleine ouverture » Filtre pleine ouverture Chercheur à démonter

  28. Le projet VT-2004 http://bass2000.obspm.fr www.vt2004.org www.imcce.fr/vt2004/fr Des ressources sont à la disposition des enseignants, en particulier via les sites Internet consacrés au passage de Vénus de 2004:

  29. FIN Rendez vous en juin 2004

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