Chapitre 1 · 1619
Une carte des planètes sans échelle
La troisième loi de Kepler dit que le carré de la période orbitale d'une planète est égal au cube de sa distance (T² = a³, en années et en unités de l'orbite terrestre). Les périodes sont faciles à mesurer, donc les astronomes connaissaient très bien la forme du système solaire.
Ce que personne ne savait, c'était la taille de l'unité elle-même : la distance de la Terre au Soleil, l'unité astronomique. Chaque distance de la carte valait « tant d'UA », et l'UA n'était qu'une estimation.
En 1672, Cassini et Richer ont mesuré Mars depuis Paris et Cayenne et obtenu environ 140 millions de km, mais l'angle dont ils avaient besoin était plus petit que leurs erreurs. Edmond Halley pensait qu'un transit de Vénus ferait beaucoup mieux.
Chapitre 2 · 1716
Deux observateurs, deux trajets sur le Soleil
Vénus passe entre la Terre et le Soleil environ deux fois par siècle. Devant le Soleil, c'est un point noir qui met environ six heures à le traverser.
Des observateurs éloignés sur Terre regardent Vénus selon des lignes légèrement différentes, donc chacun la voit traverser une corde légèrement différente du disque solaire. Une corde plus proche du centre est plus longue et prend plus de temps à traverser. L'idée de Halley : inutile de mesurer le minuscule angle entre les cordes. Il suffit d'une horloge.
« …par ce moyen, la parallaxe du Soleil peut être déterminée à sa cinq-centième partie près. »Edmond Halley, Philosophical Transactions, 1716
A · Vardø0h 00m 00sen attente
B · Tahiti0h 00m 00sen attente
Chaque chronomètre tourne du 2e au 3e contact, pendant que Vénus est entièrement sur le Soleil. Horloge : —
Le vrai décalage entre les deux cordes est d'environ 30 secondes d'arc, la largeur d'une pièce vue à 150 m. Le curseur l'exagère pour que vous voyiez la géométrie ; les calculs du chapitre 5 utilisent la vraie taille.
Chapitre 3 · Préparez l'expédition
Choisissez deux stations
Les règles de Halley : les stations doivent être très éloignées du nord au sud, et le Soleil doit être levé pendant tout le transit, au moins entre le 2e et le 3e contact. Vous voyez la Terre comme le Soleil la voit au milieu du transit.
Votre prochain clic sur une étiquette ou un point de station définit
Base nord–sud, vue depuis le Soleil
0 km
Chapitre 4 · Au télescope
Chronométrez les contacts intérieurs
2e contact : Vénus vient d'entrer entièrement sur le Soleil et se détache du bord. 3e contact : elle touche pour la première fois le bord opposé. Leur différence est la durée dont Halley a besoin.
Attention à la goutte noire : près du bord, Vénus semble rester collée au limbe par un fil sombre. À cause d'elle, beaucoup d'observateurs du XVIIIe siècle différaient de près d'une minute.
Clavier : 2 et 3 notent les contacts, espace lance et met en pause.
Chapitre 6 · Ce qui s'est vraiment passé
Deux siècles pour fixer un seul nombre
Halley est mort en 1742 sans jamais voir de transit. Des centaines d'observateurs sont partis pour lui en 1761 et 1769 : dans l'Arctique, en Sibérie, à la baie d'Hudson, en Inde et dans le Pacifique Sud.
- 1639Jeremiah Horrocks et William Crabtree font la première observation connue d'un transit de Vénus.
- 1677Halley chronomètre un transit de Mercure depuis Sainte-Hélène et constate que les contacts peuvent être mesurés à quelques secondes près.
- 1716Halley publie la méthode des durées et presse les futurs astronomes d'utiliser les transits de 1761 et 1769.
- 1761Plus de 100 observateurs. Mikhaïl Lomonossov voit un anneau brillant autour de Vénus et en conclut qu'elle a une atmosphère. Guillaume Le Gentil observe depuis un navire qui tangue et ne peut rien chronométrer.
- 1769James Cook et Charles Green observent depuis Point Venus, à Tahiti ; Maximilian Hell depuis Vardø sous le soleil de minuit. Le Gentil, après 8 ans d'attente en Inde, est privé du transit par les nuages à Pondichéry.
- 1824Johann Encke combine 1761 et 1769 : parallaxe solaire de 8,58″, environ 153 millions de km. La goutte noire l'a rendue trop grande de 2–3%.
- 1882Expéditions photographiques pour les transits de 1874 et 1882. L'analyse de Simon Newcomb donne environ 149,6 millions de km.
- 1961Des échos radar sur Vénus mesurent la distance directement, à environ un kilomètre près.
- 2012L'UAI fixe l'unité astronomique à exactement 149 597 870 700 m. Le dernier transit du siècle est observé dans le monde entier.
- Vous—
Prochains transits de Vénus : 10–11 décembre 2117 et 8 décembre 2125.