Observer les planètes du système solaire à l’œil nu et au télescope

Une planète se reconnaît à trois signes, valables en toute saison et en tout lieu. Elle ne scintille pratiquement pas, là où les étoiles vacillent ; elle se déplace de nuit en nuit par rapport au fond d’étoiles, ce qui lui a valu son nom d’« astre errant » ; et elle reste toujours à proximité de l’écliptique, la ligne que le Soleil parcourt dans le ciel. Ces trois critères suffisent à trancher, sans carte et sans instrument.

Cette page décrit volontairement des caractères permanents et une méthode, jamais des positions datées. Les planètes changent de constellation et d’heure de visibilité d’une année sur l’autre : toute liste de rendez-vous inscrite ici serait fausse la saison suivante. Pour savoir où elles se trouvent ce soir, la dernière section indique comment consulter une éphéméride à jour.

Distinguer une planète d’une étoile à l’œil nu

Le critère le plus immédiat est le scintillement. Une étoile est si lointaine qu’elle se comporte comme un point lumineux : la turbulence de l’atmosphère fait vibrer son image, et l’œil perçoit ce tremblement comme un scintillement, parfois coloré. Une planète, beaucoup plus proche, présente un petit disque : les déformations se compensent d’un bord à l’autre, et sa lumière reste calme. Un astre brillant qui ne clignote pas est presque toujours une planète, sauf très bas sur l’horizon, où même une planète finit par frémir.

Le deuxième critère demande de la patience et ne coûte rien : notez la position de l’astre par rapport à deux étoiles voisines, et revenez quelques nuits plus tard. Une étoile n’aura pas bougé d’un cheveu, une planète se sera déplacée de façon perceptible. Ce mouvement est le plus souvent orienté dans un sens, mais il s’inverse périodiquement en apparence, ce que l’on nomme la rétrogradation : c’est un effet de perspective, dû au fait que la Terre double la planète sur son orbite ou se fait doubler par elle.

Le troisième critère est géométrique. Les planètes du système solaire orbitent à peu près dans le même plan que la Terre : vues depuis le sol, elles restent toujours dans une bande étroite centrée sur l’écliptique. Si un astre brillant se trouve loin de cette bande, par exemple haut au nord, ce n’est pas une planète. Cette contrainte explique aussi pourquoi les planètes traversent toujours les mêmes constellations, celles du zodiaque, ce que la tradition symbolique a repris à son compte et que détaille la page comprendre l’astrologie.

Opposition, conjonction, élongation

Trois mots reviennent constamment dans les guides d’observation, et ils désignent des situations géométriques précises. Une planète est à l’opposition quand la Terre passe entre elle et le Soleil : la planète se lève alors au coucher du Soleil, culmine vers le milieu de la nuit, et se trouve au plus près de nous, donc au plus gros et au plus brillant. Elle est en conjonction quand elle se trouve dans la même direction que le Soleil : elle est alors noyée dans le jour et inobservable.

L’élongation est l’écart angulaire entre une planète et le Soleil vu depuis la Terre. Elle ne concerne vraiment que Mercure et Vénus, dont les orbites sont plus petites que la nôtre : elles ne peuvent jamais s’éloigner beaucoup du Soleil dans le ciel. Vénus ne s’en écarte jamais de plus d’environ 47°, et Mercure de plus d’environ 28°. Ces deux planètes ne sont donc jamais visibles au milieu de la nuit : on les cherche en fin de nuit avant l’aube, ou en début de soirée après le coucher du Soleil.

Les planètes plus éloignées que la Terre, Mars, Jupiter, Saturne et les deux géantes de glace, connaissent au contraire des oppositions. Celles de Mars reviennent environ tous les vingt-six mois, ce qui donne à son observation un rythme très marqué : deux années creuses, puis quelques semaines favorables.

Ce que montre chaque planète dans un instrument d’amateur

Vénus

Vénus est l’astre le plus brillant du ciel après le Soleil et la Lune, et c’est aussi l’un des plus décevants au télescope. Sa couche nuageuse est uniforme et ne laisse voir aucun relief. En revanche, elle présente des phases comme la Lune, et ces phases se suivent aisément : croissant fin et large quand elle est proche de nous, petit disque presque plein quand elle est de l’autre côté du Soleil. Comme elle ne s’écarte jamais de plus d’environ 47° du Soleil, elle s’observe forcément à faible hauteur, dans une atmosphère turbulente.

Mars

Mars est la planète la plus exigeante des quatre. Elle n’offre de détails de surface qu’autour de ses oppositions, qui reviennent environ tous les vingt-six mois ; le reste du temps, son disque est trop petit et l’instrument ne montre qu’un point orangé. Dans les semaines qui entourent une opposition, un instrument correct et une nuit stable permettent de distinguer une calotte polaire brillante et des taches sombres de contraste modéré, dont l’aspect change au fil des heures puisque la planète tourne sur elle-même.

Jupiter

Jupiter est la planète la plus gratifiante pour un débutant. Ses quatre satellites galiléens se voient dans une simple paire de jumelles tenue fermement, ou posée sur un appui : ils forment une ligne de points de part et d’autre du disque, et leur disposition change d’une nuit à l’autre, parfois en quelques heures. Un instrument montre ensuite les bandes nuageuses parallèles à l’équateur de la planète, sombres sur fond clair, et la Grande Tache rouge lorsqu’elle se trouve du côté tourné vers nous.

Saturne

Saturne produit presque toujours le même effet la première fois : personne ne croit tout à fait que ce soit réel. Ses anneaux se distinguent dès une soixantaine de grossissement, dans n’importe quel instrument correctement réglé. Leur inclinaison apparente varie lentement au fil des années, de grands ouverts à presque fermés, ce qui change complètement l’aspect de la planète d’une saison d’observation à l’autre. Titan, son plus gros satellite, se repère facilement comme un point à l’écart. La séparation des anneaux principaux demande davantage de diamètre et une nuit calme : [À FOURNIR : diamètre et grossissement minimaux couramment admis pour distinguer la division de Cassini].

Mercure, Uranus et Neptune

Mercure ne s’écarte jamais de plus d’environ 28° du Soleil. Elle se cherche donc très bas sur l’horizon, dans la lueur du crépuscule ou de l’aube, et il faut un horizon parfaitement dégagé de ce côté. Uranus et Neptune, à l’autre extrémité du système solaire, se repèrent sans difficulté avec une carte, mais n’apparaissent que comme de petits disques colorés, sans aucun détail, dans un instrument d’amateur. Leur intérêt est celui de l’identification : reconnaître que ce point verdâtre ou bleuté n’est pas une étoile.

Quel grossissement employer

Les planètes s’observent à des grossissements nettement plus élevés que le ciel profond, parce qu’elles sont petites et brillantes : là où une nébuleuse étendue réclame un large champ, une planète supporte et réclame la loupe. Mais la limite ne vient pas de l’instrument, elle vient de l’air. La turbulence atmosphérique impose son plafond, et il est le plus souvent atteint bien avant le maximum théorique de l’optique.

La méthode est donc empirique et se pratique chaque soir de la même façon. Commencez à faible grossissement pour centrer la planète, puis montez par paliers en changeant d’oculaire. Tant que l’image gagne en détail, continuez ; dès qu’elle devient molle, floue ou bouillonnante, redescendez d’un cran et restez-y. Une image petite et nette montre toujours plus qu’une image grande et instable. Le grossissement maximal exploitable d’un instrument dépasse rarement deux fois son diamètre en millimètres, et la plupart des nuits n’y donnent pas accès.

Deux habitudes améliorent le résultat : observer la planète le plus haut possible au-dessus de l’horizon, et laisser l’instrument se mettre en température avant de commencer. La page conditions d’observation revient sur ces deux points.

Où trouver les positions du moment

Il n’existe pas de règle mémorisable donnant la position des planètes : elle se calcule, et elle change en permanence. La bonne pratique consiste à consulter une éphéméride à jour avant chaque sortie, c’est-à-dire une table ou un logiciel qui donne, pour la date et le lieu choisis, la constellation où se trouve la planète, son heure de lever et de coucher, sa hauteur au fil de la nuit et sa magnitude. Un planétarium logiciel remplit la même fonction.

Deux repères aident à préparer la séance sans calcul. D’abord, une planète à l’opposition est visible toute la nuit et culmine vers le milieu de celle-ci : c’est la seule configuration où l’on n’a pas à se presser. Le reste du programme de la soirée peut se composer avec le catalogue des objets célestes, dont les hauteurs et directions, elles, sont stables d’une année sur l’autre.