Les Transits de Vénus à travers les siècles

 

Le Transit du 8 Juin 2004

Qu'est-ce qu'un Transit ?

L'intérêt scientifique - la parallaxe

La "Goutte Noire"

Transit de Mercure du 07 Mai 2003

Les Transits de Vénus à travers les Siècles

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Observation - Rappel Important

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- Les passages de Vénus devant le Soleil de 1631 et 1639

- Les Transits de Vénus 1761 et 1769

- Les Passages de Vénus devant le Soleil au 19è siècle 

 

Les Transits de Vénus à travers les Siècles 

 

C'est en étudiant les nombreuses observations de Tycho Brahé (1546-1601) relatives à la trajectoire de la planète Mars, que l'astronome allemand Johannes Kepler (1571-1630) découvre alors les célèbres lois sur le mouvement des planètes (1609-1619) : les planètes décrivent des ellipses et non des cercles.

 

Dans les dernières années de sa vie, Kepler se consacrera à l'élaboration de tables précises de positions des planètes. Les Tables Rudolphines, bien plus précises que les tables précédentes, seront publiées en 1627, et permettront de prévoir un passage de Mercure devant le Soleil pour le 7 Novembre 1631, ainsi qu'un transit de Vénus pour le 7 Décembre 1631.

 

Les Lois de Kepler :

 

1 - Chaque planète décrit dans le sens direct une ellipse dont le Soleil occupe un des foyers.

 

2 - Les aires décrites par le rayon vecteur allant du centre de la planète au centre du Soleil sont proportionnelles aux temps employés à les décrire .

En particulier, en des temps de parcours égaux, les aires balayées sont égales et la vitesse de révolution d'une planète n'est donc pas constante : elle accélère au voisinage du Soleil (périphélie), elle ralentit en s'en éloignant. Sa vitesse est minimale à l'aphélie.

 

3 - Les carrés des temps des révolutions sidérales des planètes sont proportionnels aux cubes des grands axes de leurs orbites.

 

 

Les passages de Vénus devant le Soleil de 1631 et 1639 

 

Pierre Gassend, dit Gassendi (1592-1655) observera à Paris le passage de Mercure, rendu possible grâce, en 1609, à l'introduction en astronomie de l'usage de la lunette par Galilée (1564-1642). Mais Kepler n'aura pas cette chance, puisqu'il décédera un an avant l'événement, sans pouvoir vérifier l'exactitude de ses Tables.

Le passage de Vénus devant le Soleil de 1631 ne sera pas observé en Europe, celui-ci s'étant déroulé après le coucher du Soleil.

 

Le passage de 1631

Carte

 

Reprenant les Tables Rudolphines pour les mettre en conformité avec ses propres observations, Jeremiah Horrocks (1619-1641), prévoit un autre passage de Vénus pour le 4 décembre 1639, non signalé par Kepler, qui avait bien vu un cycle principal de 120 ans sans réaliser que les passages s'effectuaient par paires et espacés de 8 années.

 

Horrocks observera le transit de Vénus, en compagnie de son ami William Crabtree (1610-1644), et recueillera des nombreuses données permettant d'améliorer les connaissances de l'époque sur l'orbite de Vénus et sur la parallaxe du Soleil qu'il fixera à 15". Le premier observateur d'un Transit de Vénus publiera ses travaux dans son principal ouvrage Venus in Sole visa.

 

Le Transit en 1639

Carte 

Jeremiah Horrocks observe le transit de Vénus du 4 Décembre 1639.

Peinture de Eyre Crowe - Walker Art Gallery, Liverpool

 

A partir de l'observation de la planète Mars en 1672 en des points différents du globe, Jean Dominique Cassini (1625-1712) et l'Abbé Jean Picard (1620-1682) à Paris, et Jean Richer (1630-1696) en mission à Cayenne, avaient déterminé, avec une assez bonne approximation, la distance Terre-Soleil, et obtenu la première estimation valable en proposant une parallaxe solaire de 9,5".

 

Les Transits de Vénus 1761 et 1769 

 

Sir Edmond Halley (1656-1742), après avoir observé depuis Sainte-Hélène le transit de Mercure de 1677, propose dès 1716, une méthode par trigonométrie pour calculer la distance au Soleil à partir de l'observation du prochain transit de Vénus prévu pour 1761. La méthode sera améliorée un siècle plus tard par l'astronome français Jean-Nicolas Delisle.

Le Transit de 1761

Carte

 

A l'approche de la date fatidique, une campagne scientifique internationale s'organise, malgré la guerre entre Français et Anglais en Europe et sur tous les océans. L'Académie royale des Sciences envoya Jean Chappe d’Auteroche (1722-1769) à Tobolsk, en Sibérie, à la demande de l'Académie Impériale de Pétersbourg, qui de son côté enverra Roumovsky à Selenghinsk et Kourganov à Nertchinsk, près de la frontière chinoise. Guillaume Joseph Hyacinthe Jean Baptiste Legentil de la Galaisiere (1725-1792), part pour Pondichéry, comptoir français des Indes. César-François Cassini (Cassini III) dit Cassini de Thury (1714-1784) fut envoyé à Vienne, et Alexandre Pingré (1711-1796) sur l'île Rodrigues.

 

Les Anglais, de leur côté, envoient Nevil Maskelyne (1732-1811) sur l'île de Sainte-Hélène, et Charles Mason (1728-1786) et Jeremiah Dixon (1733-1779) dans l'île de Sumatra. Au cours du voyage, le vaisseau de Mason fut attaqué et endommagé par les Français. Mason et Dixon observèrent finalement le passage de 1761 à l'observatoire du Cap de Bonne Espérance.

 

Les Suédois confient à Torbern Bergman (1735-1784) et à Anders Planman (1724-1803) , l'observation du transit depuis leur territoire, le premier depuis la ville d'Upsal et le second à Cajanebourg.

 

Au total, 55 observateurs suivirent le phénomène, mais malgré ce nombre élévé, peu de résultats furent exploitables.

 

Toutefois, l'astronome russe Mikhaïl Vassilievitch Lomonossov (1711-1765) fait état d'un halo autour du disque de Vénus au cours de son passage devant le Soleil, ce qui laisse supposer que la planète possède une atmosphère.

 

Carte : Dominique Tournès

 

Legentil de la Galaisiere,

un destin hors du commun

 

Guillaume Joseph Hyacinthe Jean Baptiste Legentil de la Galaisiere (1725-1792), parti en 1760, arrive devant Pondichéry, comptoir français des Indes. Les Anglais occupant la ville, il ne peut débarquer et reste au large sans pouvoir faire d'observations.

 

Legentil décide de rester, après la restitution de la ville à la France (1763), pour observer le prochain transit prévu pour Juin 1769. Passionné d'astronomie, il bâtit un observatoire, installe d'excellents instruments, apprend la langue du pays.

Il étudie également l'astronomie indienne et la flore.

 

Le 3 Juin 1769, jour du transit de Vénus, le mauvais temps l'empêche d'observer le phénomène. De retour vers la France, son bateau est obligé de faire demi-tour en raison d'une tempête au Cap de Bonne-Espérance, et le dépose à l'Ile de la Réunion. Il dut attendre qu'un bateau espagnol consente à le ramener en Europe.

 

Finalement, de retour à Paris en 1771, il constate que, l'absence de toutes nouvelles ayant fait croire à sa mort, il est remplacé à l'Académie des Sciences, sa femme s'est remariée, ses biens ont été partagés entre ses héritiers. Il perd également le procès qu'il leur avait intenté pour récupérer ses biens !

 

 

Le transit suivant du 3 Juin 1769, plus favorable qu'en 1761, sera davantage suivi : 151 observateurs, répartis à 77 endroits différents sur le globe, allaient pouvoir suivre le phénomène.

 

 

Vénus devant le Soleil en 1769

Carte

 

La France envoie Alexandre Pingré et Fleurié à Saint-Domingue. Jean Chappe d'Auteroche, après avoir observé le transit de 1761 depuis la Sibérie, part à San José, en Californie, où il décédera, victime d'une épidémie, peu après avoir rempli sa mission. Véron s'embarque sur le bateau de Bougainville, en route pour le tour du monde, pour observer. Legentil de la Galaisiere, quant à lui, est toujours à Pondichéry.

 

Les Anglais envoient à Tahiti la frégate Endeavour, commandée par le capitaine James Cook (1728-1779), avec à son bord Charles Green (1735- ?), astronome assistant de Maskelyne. William Wales (1734-1798) et son assistant Joseph Dymond seront envoyés dans la baie d'Hudson, et Call à Madras.

 

Les Russes confient les observations à Roumovski depuis Kola, et à Isleniev depuis Iakoutsk. Pour la Suède, Planman observera le transit depuis Cajanebourg.

 

Le Révérend Père Hell s'installera à Warddhus à la demande du Danemark, mais revenu à Vienne, il refusa de donner ses observations à l'astronome Joseph Jérôme Le François de Lalande, dit Lalande (1732-1807) chargé de confrontation des observations.

 

Carte : Dominique Tournès

 

Comme en 1761, de nombreuses observations seront incomplètes et inexploitables. Le transit fut cependant observé dans de bonnes conditions à cinq endroits différents, mais les résultats ne permettent toujours pas de fixer la distance Terre-Soleil avec une précision suffisante. D'après les observations recueillies, l'astronome Lalande trouve, en 1771, une distance moyenne de la Terre au Soleil comprise entre 152 et 154 millions de kilomètres. L'occasion de parfaire les connaissances viendra un siècle plus tard avec les nouveaux transits de 1874 et 1882.

 

Les Passages de Vénus devant le Soleil au 19è siècle 

 

 Les progrès considérables des techniques d'observations, l'invention de la photographie et son utilisation en astronomie, et l'analyse approfondie des transits précédents, seront des facteurs décisifs pour l'amélioration de l’estimation de la parallaxe solaire. Le passage du 9 Décembre 1874 a été observé par des commissions scientifiques spéciales envoyées par de nombreux pays sur les différents points du globe où le phénomène devait être visible.

 

Passage de Venus devant le Soleil en 1874

Carte

 

La France, à peine remise de la guerre de 1870-1871, envoya six missions, trois dans l'hémisphère boréal et trois dans l'hémisphère austral :

 

  • Héraud à Saïgon,
  • Jean-Jacques-Anatole Bouquet de la Grye (1827- ) sur l'île Campbell,
  • Le commandement Ernest Mouchez (1821/1892) sur l'île Saint-Paul,
  • André à Nouméa.
  • Le lieutenant de vaisseau Fleuriais, auquel est adjoint le lieutenant de vaisseau Blarez, observa de Pékin.
  • Jules Janssen (1824-1907), directeur de l'Observatoire de Meudon, s'installa à Yokohama, en compagnie de Félix Tisserand, directeur de l'Observatoire de Toulouse. Janssen avait mis au point, pour l'occasion, un revolver photographique permettant de prendre douze photographies en succession rapide.

 

L'Angleterre envoya des observateurs aux Indes, en Egypte, en Perse, en Syrie, en Chine, au Japon, au Cap de Bonne-Espérance, en Australie, en Tasmanie, à Java et aux îles Sandwich.

 

Les Américains s'installèrent en Sibérie, en Chine, au Japon, en Nouvelle-Zélande, aux îles Chatam et Kerguelen, et en Tasmanie.

 

L'Italie délégua quatre observateurs au Bengale.

 

L'Allemagne était présente en Perse, en Egypte, en Chine, en Nouvelle-Zélande, aux îles Auckland, Kerguelen et Maurice.

 

La Russie avait échelonné ses astronomes tout le long de son immense territoire, de la Sibérie jusqu'au détroit de Behring.

 

 

Carte : Dominique Tournès 

 

La comparaison de toutes les observations faites pendant le transit de 1874 a permis de déterminer une parallaxe solaire de 8"85.

 

L'Institut de France, en souvenir du passage de Vénus devant le Soleil le 9 Décembre 1874, a fait frapper une médaille portant l'inscription : "Que distent spatio sidara juncta docent" (Par leur rencontre, les astres nous font connaître les distances qui les séparent).

 

Le transit de Vénus du 06 Décembre 1882, partiellement observable pour toute la partie de l'Europe située au Sud-ouest d'une ligne passant par la Suède et la Mer Noire, pour toute l'Afrique, pour la partie Nord-ouest de l'Amérique et pour une partie Est de l'Australie, était observable dans son intégralité aux Etats-Unis et en Amérique du Sud.

 

Le Transit de 1882

Carte

Selon la méthode de calcul employée pour déterminer la valeur de la parallaxe, chaque pays participant à cette nouvelle expédition scientifique internationale de grande envergure, s'attacha à envoyer des missions à travers le monde.

 

Le transit de Vénus de 1882 a été observé à la Martinique par Félix Tisserand (1845-1896), alors professeur d'astronomie à la Sorbonne et astronome à l'Observatoire de Paris, en compagnie de Guillaume Bigourdan (1851-1932). La mission envoyée au Mexique enregistra un succès complet. De même le temps splendide au-dessus de Ste-Augustine, Floride, a permis à l'expédition de prendre environ 600 photographies du passage. La France envoya également des missions au Chili, en Patagonie, ou encore à Santa-Cruz et Rio Negro.

 

L'astronome français Jules Janssen (1824-1907), qui a observé le phénomène de son initiative privée à Oran, a obtenu d'excellents résultats, particulièrement en ce qui concerne la goutte noire et l'atmosphère de la planète.

 

Pour sa première participation à une expédition scientifique internationale, la Belgique envoya deux expéditions sur le continent américain. Sous la conduite de J.C. Houzeau, Directeur de l'Observatoire de Bruxelles, les observations faites à Uvalde au Texas furent contrariées par un temps couvert, permettant cependant de prendre des mesures micrométriques vers la fin du passage et d'observer la sortie. L'expédition envoyée à Santiago au Chili sous la conduite de l'astronome L. Niesten, bénéficia d'un temps splendide permettant d'étudier la totalité du passage.

 

Les Anglais envoyèrent des expéditions à Madagascar, en Amérique du Sud, à Brisbane dans le Queensland, à Melbourne et à Sydney.

 

Les expéditions Allemandes envoyées à Hartford dans le Connecticut ou à Aiken, Caroline du Sud, enregistrèrent un succès partiel. Deux autres missions furent également mises en place a Bahia Bianca, République argentine, et à Punta Arenas dans le Détroit de Magellan.

 

De nombreuses autres nations déléguèrent des astronomes à travers le monde, notamment l'Espagne, présente à Porto-Rico et à la Havane, la Hollande représentée à Curaçao, le Danemark à Saint-Thomas, ou encore le Canada. Le Brésil mit en place trois missions, dont deux installées sur son territoire, l'une à Rio de Janeiro, la seconde à Fernambouc et la troisième à Santiago de Cuba.

 

Aux Etats-Unis, Simon Newcomb (1835-1909) a déterminé une valeur de l'Unité Astronomique remarquablement correcte de 149,59 millions de kilomètres. Cependant, en raison d'un temps douteux sur les Etats-Unis, de nombreux observateurs n'ont pu apprécier le spectacle. Les expéditions envoyées à Sydney ou dans le Queensland connurent les mêmes déboires en raison du mauvais temps. En revanche, les missions de Melbourne, de Nouvelle-Zélande, du Cap ou de Fort Selden au Nouveau Mexique, furent couronnées de succès.

 

Transit de 1882

Crédits : The U. S. Naval Observatory

 

Pour allez plus loin...

VOYAGE A RODRIGUE

Le transit de Vénus de 1761 - la mission astronomique de l’Abbé Pingré dans l'Océan Indien

 

Auteur : Alexandre-Gui PINGRE

 

Bibliothèque Universitaire & Francophone, Le Publieur (en collaboration avec SEDES). Édition établie par le professeur Jean-Michel Racault de l'université de La Réunion


378 p., 25 euros, ISBN 2-84784-122-9

LES PASSAGES DE VENUS

HISTOIRE ET OBSERVATION D'UN PHENOMENE ASTRONOMIQUE

 

Editions Vuibert, Paris - Mai 2004

Auteur : Christophe MARLOT

 

400 pages

220 illustrations dont 135 gravures, photographies anciennes et documents d'époque, sept photographies inédites montrant l'effet de goutte noire lors du passage de Vénus

VENUS devant le Soleil

 

Livre dirigé par Arkan Simaan

Éditeur : Adapt/Vuibert

 

Les auteurs :

BLAMONT Jacques, professeur émérite à l’Université Paris VI, membre de l’Académie des sciences

 

CANNAT Guillaume, ancien rédacteur de Ciel & Espace, présentateur sur la chaîne météo de l'émission quotidienne Ciel de nuit

 

DELAYE Yves, journaliste scientifique

 

LAUDON Michel, professeur de sciences physiques

 

LUMINET Jean-Pierre, astrophysicien à l’Observatoire de Paris et directeur de recherches au CNRS

 

ROODE, Steven M. van, professeur de physique à Breda (Hollande)

 

SELLERS David, ingénieur anglais

 

SIMAAN Arkan, professeur de sciences physiques

 

 

LE PASSAGE DE VENUS

Cet ouvrage collectif a été réalisé sous la direction de Jean-Eudes ARLOT, directeur de recherche au CNRS, Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Éphémérides, Observatoire de Paris.


Éditeur : EDP Sciences
7 Avenue du Hoggar
Z.I. de Courtaboeuf
B.P. 112
F-91944 LES ULIS Cedex A
240 pages
Prix: 19 €
ISBN : 2-86883-706-9

 

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Contact : Gilbert Javaux