Observer le ciel

Cette activité fait suite à l'activité Mesures dans l'Univers

Avec le logiciel Celestia, on a pu voir que les planètes du système solaire tournent autour du Soleil sur des orbites quasiment toutes situées dans un même plan que l'on a appelé plan de l'écliptique. (En toute rigueur, le plan de l'écliptique est le plan dans lequel se trouve l'orbite de la Terre) :

Les quatre planètes inférieures du système solaire (en rouge l'orbite de la Terre ) :

planetes2.png

Vu sous un autre angle :

celestia_ecliptique2.png

Cette remarque va nous permettre de comprendre où chercher les planètes dans le ciel !

Utilisons maintenant le logiciel Stellarium, qui permet une vision du ciel à partir de la Terre. Comme Célestia, il s'ouvre à l'heure et à la date du jour, ici sur un paysage fictif. Notre vision est orientée vers le Sud.

 Les menus de Stellarium se trouvent en bas et à gauche de la fenêtre :

ouverture_stellarium.png

 

Dans le menu Affichage (accessible avec la touche de fonction F4 du clavier), il y a plusieurs onglets :

- dans le premier onglet ("Ciel") on pourra demander l'affichage des noms des planètes :

option_affichage1.png

- et dans l'onglet "Repères", l'affichage de l'écliptique :

options_affichage2.png

L'écliptique apparaît alors en rouge dans le ciel.

 

Le mouvement apparent du Soleil :

- Comment se "déplace" le Soleil dans le ciel tout au long de la journée ?

Avec Stellarium, on peut observer le mouvement apparent du Soleil tout au long de la journée en changeant l'heure d'observation avec le menu "Date et heure" accessible aussi avec la touche de fonction F5 :

soleil9.png

 Le Soleil se "déplace" tout au long de la journée sur la ligne de l'écliptique.

La séquence d'images obtenues heure par heure est visible ci-dessous :

Il est intéressant de garder en mémoire cette course du Soleil dans le ciel car c'est sur cette courbe (ou à proximité immédiate) que l'on pourra observer les planètes du système solaire.

Cela permet aussi de retrouver un point cardinal (le Sud), en imaginant la position qu'à le Soleil sur cette courbe (à 13H en hiver ou à 14H en été)

Le mouvement apparent des planètes :

- Quelles planètes du système solaire pourrons-nous observer cette nuit ?

Continuons de faire avancer l'heure, pour observer le ciel de nuit :

- en début de nuit apparaît Jupiter à l'Est :

jupiter.png

 

Puis, apparaît Mars :

Jupiter_MArs.png

Et en fin de nuit de ce mois de Janvier 2016, quatre planètes sont visibles vers 7H00 au matin : au Sud on trouve Mars, au Sud Est, basses sur l'horizon Saturne et Vénus, et au Sud-Ouest Jupiter (bien visible, bien lumineuse) :

planetes_stellarium.png

 Ouvrir Celestia à cette même date et heure et observer les positions des différentes planètes :

planetes_ciel2.png

La flèche indique le sens de rotation de la Terre sur elle-même.

De quel côté sommes-nous :

 - lorsqu'il fait jour ?

 - lorsqu'il fait nuit ?

En s'aidant du sens de rotation indiqué, expliquer pourquoi en ce mois de Janvier 2016, on peut voir se "lever" Jupiter, puis Mars puis Saturne et enfin Vénus ?

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Les constellations :

Ce sont des groupes d'étoiles, qui, vues de la Terre, forment des agencements particuliers.

Une constellation assez facile à repérer, c'est la constellation d'Orion, visible en début de nuit. On y distingue très facilement cinq étoiles : Bételgeuse et Rigel "encadrant" les trois étoiles alignées formant le baudrier (= la ceinture) d'Orion :

stellarium_orion1.png

 Dans la mythologie grecque, Orion était un chasseur :

orion_mythologie.png

 - Repérer Orion dans le ciel nocturne.

 - Habituer ses yeux quelques minutes à l'obscurité et observer alternativement les étoiles Bételgeuse et Rigel.

 - Quelles sont les couleurs de ces deux étoiles ?

 

 

La ronde des étoiles :

Orientons Stellarium pour une vision nocturne en direction du Nord (le déplacement se fait à la souris). On a donc fait demi-tour. Quelques étoiles de la Grande Ourse dessinent dans le ciel une forme caractéristique et bien reconnaissable, appelée aussi le "Grand Chariot" ou la "Grande Casserole"...  :

ourse1.png

Ces quelques étoiles forment la queue et le bas du dos de la Grande Ourse :

Grande_Ourse_mythologie.png

Faisons défiler les heures tout au long de la nuit :

Que font les étoiles au fur et à mesure que les heures passent ?

Est-ce vrai pour toute les étoiles ?

Dans quelle direction se trouve celle qui semble immobile ?

Quelle est cette étoile ? (Stellarium donne des informations sur un objet que l'on sélectionne) :

reperer_polaire.png

On pourra en profiter pour montrer comment repérer facilement l'Etoile Polaire à partir de la Grande Ourse, et donc retrouver un des points cardinaux de nuit.

Comment peut-on obtenir une photographie comme celle-ci :

ronde.png

Photo : E.Le Mieux - France - 2015

 

Prévoir un événement astronomique avec Stellarium :

Il arrive qu'une des deux planètes les plus proches du Soleil, passe entre la Terre et le Soleil... une sorte de micro-éclipse ! On appelle cela un "transit".

Ci-dessous une vidéo provenant du satellite SOHO, montrant le transit de Mercure devant le Soleil le 7 Mai 2003 :

 

Les photos prises sur la Lune par les astronautes, montrent en pleine journée un ciel noir :

Apollo-11---Neil-armstrong---Pas-pour-l-humanite---Drapeau.jpg

Neil Armstrong - Apollo 11 - Juillet 1969 - Crédit photographique : Nasa

Pourquoi ce ciel est-il noir en pleine journée ?

Observons avec Stellarium ce que l'on verrait en plein jour depuis la Terre si notre planète n'avait pas d'atmosphère. Pour cela on peut activer ou désactiver la présence de l'atmosphère dans le menu inférieur (icône en forme de nuage) :

atmosphere.png

 

et le résultat sans atmosphère... :

atmosphere_sans.png

Dans le mois de Mai 2016 a lieu en milieu de journée le transit de Mercure. Déterminer à l'aide de Stellarium la date de ce transit. (Le mode "sans atmosphère" permet de mieux repérer l'événement).

Utiliser ensuite Celestia pour expliquer ce transit.

 

Observer la Voie Lactée :

C'est notre Galaxie. Nous sommes dans un des bras de cette galaxie spirale :

galaxie3.png

...mais on peut parfois en voir une partie, lorsque le ciel n'est pas pollué par les lumières des villes : c'est cette bande blanche que l'on voit dans le ciel d'été et que nos anciens ont appelée "Voie Lactée" :

ronde2.png

Photo : E.Le Mieux - Portugal - 2015

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