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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


Le passage de v nus du 8 juin 2004 l.jpg

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 v nus l.jpg

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?


Le passage du 8 juin 2004 l.jpg

Le passage du 8 juin 2004


Mouvement de la terre et de v nus l.jpg

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

Terre365.25 j

Vénus224.70 j

R. Synodique583.92 j


Une petite complication pour v nus l.jpg

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

.


Carte de visibilit l.jpg

Carte de visibilité


Description d un passage vu de la terre l.jpg

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


Distance avec v nus m thode de e halley l.jpg

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)


Distance de v nus m thode de j delisle l.jpg

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


  • L exemple du passage de mercure de mai 2003 l.jpg

    L’exemple du passage de Mercure de mai 2003

    Observation réalisée par le satellite « TRACE »

    montrant l’effet de parallaxe


    Circonstances g ocentriques l.jpg

    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".


    Circonstances locales l.jpg

    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 34sUTCZ=225,0° P=215,6°


    Circonstances locales13 l.jpg

    Circonstances locales


    Vt 2004 un projet ducatif europ en l.jpg

    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


    Visibilit du passage du 6 juin 1761 l.jpg

    Visibilité du passage du 6 juin 1761

    Projection de Hammer


    Vt 2004 les observations l.jpg

    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


    L exemple des passages r cents de mercure l.jpg

    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)


    Les images des passages de v nus l.jpg

    Les images des passages de Vénus

    Cliché photographique

    Daguerréotype

    Seuls nous sont parvenus les clichés réalisés en 1874 et 1882


    Effet de la goutte noire l.jpg

    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


    Les mesures de la distance terre soleil l.jpg

    Les mesures de la distance Terre - Soleil

    Méthodedateparallaxedistance

    "millions km

    Mars16729.5 - 10130 -140

    Vénus17618.3 - 10.6125 - 160

    Vénus17698.5 - 8.9145 - 155

    Mars18628.84149

    Flora18758.87148

    Mars18858.78150

    Vénus1874 - 828.790-8.880148.1 - 149.7

    Éros19008.806149.4

    Eros19308.790149.7

    radar19708.79415149.5978

    Viking+radar2000149.597870691


    Dur e de la phase centrale l.jpg

    Durée de la phase centrale


    Le passage du 8 juin 200422 l.jpg

    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).


    Observer le passage avec les lunettes clipses l.jpg

    Observer le passage avec les lunettes « éclipses »


    M thode d observation sans danger l.jpg

    Méthode d’observation sans danger


    M thode d observation avec solarscope ou v nuscope l.jpg

    Méthode d’observation avec Solarscope ou Vénuscope


    M thode de projection l.jpg

    Méthode de projection

    Carton

    d’ombre

    Carton de projection

    Lunette

    Lumière solaire

    Oculaire


    Observer avec un filtre pleine ouverture l.jpg

    Observer avec un filtre « pleine ouverture »

    Filtre pleine ouverture

    Chercheur à démonter


    Le projet vt 2004 l.jpg

    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:


    Slide29 l.jpg

    FIN

    Rendez vous en juin 2004


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