Transit

 
 
 
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La mesure de l'Unité Astronomique et les passages de Mercure et Vénus devant le Soleil
I - Premiers essais de la détermination de la distance Terre-Soleil

Les travaux de Ptolémée ayant fait autorité jusqu'à la fin du Moyen Age, la valeur de la parallaxe solaire, évaluée à 3', n'était pas remise en question.

Les estimations faites par Copernic étaient voisines de cette valeur puisqu'il plaçait le Soleil à une distance égale à 750 fois le diamètre de la Terre (650 pour Ptolémée). C'est Képler qui remit en cause cette valeur à partir de l'analyse des observations accumulées par Tycho-Braché : il estima que la parallaxe solaire ne devait pas dépasser une minute d'arc.

En 1627, Képler a terminé la compilation des "Tables Rudolphine" à partir desquelles il devient possible de déterminer, avec une bonne précision, les positions des planètes inférieures. Képler en déduisit qu'il. était aussi possible de connaître les dates où ces planètes passeraient devant le Soleil (figure 0). Une telle configuration s'appelle un transit.

Figure 0 - Première photographie du transit de Vénus

Figure 0 - Première photographie du transit de Vénus
(transit de 1874)


En 1629, Képler publia pour la première fois les dates des deux prochains transits, celui de Mercure, le 7 novembre et celui de Vénus, le 6 décembre 1631. Cependant, Képler ne fit aucun lien entre l'observation de ce phénomène et la mesure éventuelle de la distance Terre-Soleil.

C'est Pierre Gassendi qui observa le premier, scientifiquement, un transit planétaire. Il observa le disque solaire par projection dans une pièce obscure et traça la corde corre­spondant au passage de Mercure devant le Soleil. Il publia cette observation en montrant que le transit s'était produit 4 heures 49 minutes et 30 secondes en avance sur les estima­tions de Képler. Cet écrit mit en évidence l'imprécision des Tables Rudolphine. A cause de cette imprécision, P. Gassendi n'a pas pu observer le transit de Vénus, quelques semaines plus tard, car celui-ci s'est produit effectivement pendant la nuit du 6 au 7 décembre, pour des observateurs occidentaux.

Ainsi l'imprécision des Tables Rudolphine rendaient-elles aléatoires de telles obser­vations, mais par ailleurs ce sont des observations de ce type qui pouvaient permettre d'améliorer ces tables.

Cependant d'autres tables existaient au 17ème siècle, donnant également les positions planétaires. Il s'agit des tables de Lansberg.

 

Transit planétaire

Transit planétaire

Pour un observateur terrestre, le transit se produira seulement lorsque la Terre étant en A ou B, Vénus (ou Mercure) sera au même moment entre la Terre et le Soleil (conjonction inférieure).

Le Soleil ayant un diamètre apparent beaucoup plus grand que celui de Vénus, et le plan de l'orbite de la Terre faisant un angle de 3,4° par rapport à celui de Vénus, le transit sera néanmoins observable alors que Vénus n'est pas strictement sur la ligne des noeuds. Les dates correspondant à ces positions de la Terre sont respectivement, le 8 décembre et le 6 juin, et c'est aux alentours de ces dates que les transits seront observés. Les durées des périodes de la Terre et de Vénus n'étant pas commensurables, on conçoit que les transits planétaires soient des événements rares.

Cependant lorsqu'un transit s'est produit le 6 juin 1761, par exemple, le suivant aura lieu 8 années plus tard le 3/4 juin 1769. En effet, la période synodique de Vénus est de 583,92 jours (période synodique = intervalle de temps entre 2 configurations caractéristiques, comme deux conjonctions inférieures). Or :

583,92 x 5 = (365, 2564 x 8) - 2,45

Le Révérend Jeremiah Horrox (1619-1641) avait entrepris une étude comparative de ces deux tables devant aboutir au rejet définitif des tables de Lansberg et à un amendement des Rudolphine. Au cours de ce travail, J. Horrox découvrit qu'un autre transit de Vénus serait observable en 1639.

J. Horrox observa ce transit avec une technique voisine de celle utilisée par Gassendi, mais il utilisa une lunette pour former une image nette du disque solaire. De cette observation, Horrox déduisit que le diamètre angulaire de Vénus était certainement inférieur à 1 minute d'arc et que la parallaxe du Soleil était par conséquent inférieure à 14 secondes d'arc.

Il s'écoula encore une vingtaine d'années avant que la première mesure de la distance Terre-Soleil ne soit réalisée.

Michèle Gerbaldi

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    15 avril  2003 Page suivante Page suivante