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Le ciel étoilé







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Le ciel étoilé


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Qu’est-ce que le ciel étoilé ?



Lorsque le Soleil n’est plus visible depuis la Terre, c’est-à-dire la nuit, le ciel laisse apparaitre tout un ensemble d’astres présents dans l’Univers dont la lumière directe ou indirecte nous parvient. Ces astres dans le ciel nocturne s’inscrivent dans la sphère céleste* et forment, pour chaque hémisphère, la voûte céleste*. En fonction du lieu d’observation, on parlera alors de ciel austral (hémisphère sud) ou de ciel boréal (hémisphère nord).

Ciel étoilé photographié en lumière naturelle
Ciel étoilé photographié en lumière naturelle. Photo F. Dubreuil


Les objets du ciel étoilé


Par extension de langage, on parle de « ciel étoilé » pour désigner l’ensemble des astres visibles dans le ciel nocturne. Environ 3000 étoiles sont visibles à l'oeil nu (selon la sensibilité de l'observateur et dans le cas d'un ciel nocturne non pollué).

Mais en réalité le ciel étoilé contient toute une série d’astres ou objets célestes*, notamment :
- des étoiles au vrai sens du terme, c’est-à-dire des astres qui émettent leur propre lumière,
- des planètes, ce sont des corps d’une certaine masse qui orbitent autour d’une étoile (en l’occurrence pour la Terre, il s’agit du Soleil). Si les planètes du Système solaire sont visibles la nuit dans le ciel, c'est parce qu'elles réfléchissent la lumière du Soleil,
- des satellites, qu’ils soient naturels (corps céleste en orbite autour d’un autre corps plus massif) ou artificiels (objet d'origine humaine mis en orbite autour de la Terre ou d'un autre astre). Là encore, ces corps célestes ne produisent pas leur propre lumière, ils réfléchissent celle de leur étoile associée. C’est ainsi que la Lune nous est visible parce qu’elle réfléchit la lumière du Soleil.

D’autres objets peuvent aussi être visibles dans le ciel nocturne, notamment des galaxies* ou encore des nébuleuses*, des astéroïdes* ou des comètes*, …

Parmi les observations fascinantes du ciel étoilé, on peut citer aussi les étoiles filantes. Ces dernières sont des petits corps célestes entrant dans l’atmosphère et dont la traînée, causée par la vaporisation du corps et l'ionisation de l'air sur sa trajectoire, provoque ainsi un phénomène lumineux.


Lune
Photo R. Sordello


Les variations du ciel étoilé


La Terre tournant sur son axe, la position des objets sur la sphère céleste varie. Ceux-ci semblent en effet tourner autour des pôles célestes* en 24 heures : c'est le mouvement diurne apparent. C’est ainsi que, pour un observateur sur la Terre, le Soleil se lève toujours à l'Est et se couche à l'Ouest et qu’il en est de même pour tous les objets du ciel nocturne. Le ciel étoilé (étoiles, planètes, Lune, etc.) « se lève » à l’Est et « se couche » à l’Ouest. Certaines étoiles et constellations restent néanmoins visibles toute la nuit ; c’est le cas de la Grande Ourse.

Par ailleurs, la Terre faisant une révolution annuelle autour du Soleil, le ciel étoilé varie aussi au cours de l’année et donc des saisons. Toutefois, certaines constellations restent visibles toute l’année ; c’est le cas là encore de la Grande Ourse.

> L’étoile polaire :

« Mais je suis constant comme l'étoile polaire qui pour la fixité et l'immobilité n'a pas de pareille dans le firmament. Les cieux sont enluminés d'innombrables étincelles ; toutes sont de flammes et toutes brillent ; mais il n'y en a qu'une seule qui garde sa place. », Shakespeare (Jules César Acte III Scène 1)
L’étoile Alpha Ursae Minoris (ou Alpha Polaris), la plus brillante de la constellation de la Petite Ourse, se situe de nos jours, dans l'hémisphère Nord, dans le prolongement de l'axe de rotation de la Terre. Cette étoile ne semble donc pas bouger au cours de la nuit et au contraire l’ensemble du ciel donne l’impression de « tourner » autour d’elle. Elle sert ainsi d’étoile polaire*, c’est-à-dire de repère pour la cartographie du ciel étoilé ou pour repérer le Nord géographique. Pour l’identifier, il suffit de repérer préalablement la Grande Ourse puis de prolonger de 5 fois la hauteur de la casserole pour tomber sur le début de la queue de la Petite Ourse.



La Lune


La Lune est l’unique satellite naturel de notre planète Terre. Elle est située à une distance moyenne de 384 467 km de la Terre. N’étant pas une étoile, la Lune nous est visible par la lumière du Soleil qu’elle renvoie, elle ne produit pas sa propre lumière.

La période de rotation de la Lune (sur elle-même) est la même que sa période de révolution (autour de la terre), ce qui fait que la Lune présente toujours le même hémisphère à un observateur terrestre. On appelle cet hémisphère la « face visible de la Lune » (et l'autre la « face cachée »).

En revanche, la proportion éclairée par le soleil de cette face visible de la Lune varie en un cycle de 29,53 jours (cycle synodique*). En réalité la Lune effectue un tour sur elle-même en 27 jours environ (cycle sidéral*) mais du fait de la révolution de la Terre autour du Soleil, 2 jours supplémentaires sont nécessaires à la Lune pour revenir à une même phase. Ce cycle est ainsi constitué de phases lunaires allant de la nouvelle lune (Lune invisible dans le ciel) à la pleine lune (face visible de la Lune entière éclairée). L'intervalle de temps séparant deux nouvelles lunes est appelé la Lunaison. Entre les nouvelles et les pleines lunes, la Lune passe par des croissants et des quartiers, et on la dit montante ou descendante.


Lune
Photo R. Sordello


La Voie lactée



Dans l’Univers, les planètes s’organisent en systèmes planétaires (c’est-à-dire qu’elles tournent autour d’une étoile, dans notre cas il s’agit du Système solaire centré sur le Soleil) et ces derniers s’organisent à leur tour en galaxies. La Voie lactée est alors le nom donné à la galaxie dans laquelle se situe le Système solaire et donc la Terre. Elle compte quelques centaines de milliards d'étoiles. La Voie lactée est partiellement visible dans le ciel nocturne naturel (c’est-à-dire en absence de pollution lumineuse). Nous voyons la Voie lactée « par sa tranche », ce qui explique qu’elle se matérialise dans le ciel nocturne sous la forme d’une bande, d’aspect laiteux (ce qui lui a valu son nom).


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