Historique des anneaux de la Terre.

Ceux-ci sont en fait vraiment très jeunes dans l’histoire de la Terre puisqu’ils apparaissent au XVIIIè siècle.

C’est au mois d’Août 1762 que la plupart des peuples de la Terre assistent à l’accroissement spectaculaire de luminosité d’une « étoile ». En quelques semaines, elle devient aussi brillante que la Lune. Son déplacement devient alors perceptible. William Herschel calcule que c’est un astre proche, et observe qu’il est irrégulier. Il calcule aussi ses données orbitales, mais ne parvient à résultat correct. En effet, l’astre s’est mis sur orbite autour de la Terre mais pas sur une orbite classique. Joseph Louis-Lagrange révélera qu’en fait cet astre ne va pas suffisamment vite pour rester sur une orbite stable et que celle-ci l’entraînerait à chuter sur la Terre. Mais le Roi Louis XVI craignant de voir des émeutes ordonne à Lagrange de ne pas révéler la finalité de ses calculs. La seule version officielle étant celle de l’apparition d’une nouvelle Lune. L’astre sera nommé le Lunoïde en raison de son apparence lunaire déformée.

En Février 1763, quelque chose d’inattendu se produit. Le Lunoïde se fragmente en une sorte de nuage étincelant. En l’espace de quelques jours, celui-ci occupe une grande partie de l’équateur céleste. Ce n’est que le 18 Mars de la même année que le « nuage » accomplit un tour complet de la Terre.

Chez les astronomes, on ne comprend pas trop ce qui a bien pu se passer. On imagine qu’il a passé une zone dans laquelle les corps sont brisés. Mais le mécanisme reste encore bien mal expliqué.

Les mois passent, et le « Nuage Lunoïde » (tel est son nom) devient de plus en plus lisse. Des sillons plus sombres apparaissent dans certaines zones, et d’autres plus clairs.

En quelques années, la structure prend l’aspect de véritables anneaux encerclant la planète entière, sur le plan de l’équateur.  C’est d’ailleurs ainsi qu’ils seront appelés. Les Anneaux.

Le parallèle sera vite fait avec les observations de Saturne qui montrent aussi ce qui semble être un système d’anneaux.

De très fines structures sont rapidement observées dès le début du XIXème siècle de même que plus aucune évolution n’est constaté.

Les grands anneaux sont nommés avec l’alphabet grec, de alpha en partant de la bordure extérieure, jusqu’à gamma pour la bordure intérieure. Les divisions sombre sont elles nommées en fonction des continents du monde connu, avec les nominations latines. En partant du bord externe, il y a Africa, América, Asia, Europa et Océania.

En Avril 1813 sont découverts les premiers petits satellites gardiens. Ils n’avaient pas été remarqués auparavant pour des raisons inconnues. Peut-être se sont-il formés après coup?

Au final, en 1820, huit « Gardiens » sont totalisés. Ils recevront en 1824 les noms de leur division associée ou anneau. Il y a aura donc : Alpha 1, Africa 1, Africa 2, America 1, America 2, Asia 1, Europa 1 et Oceania 1.

Ce sont des noms provisoires.

Les météorologues de l’époque constatent que le temps est globalement plus froid que lors des périodes d’avant les Anneaux. En effet, il n’est plus rare de voir d’importantes chutes de neige en hiver, et les gelées se prolonger jusqu’en Avril dans les plaines. Cela sera imputé à l’ombre des Anneaux qui couvre annuellement une partie de l’Europe du Sud et de l’Afrique du Nord, masquant une partie du Soleil et bloquant l’arrivée de chaleur. Par réaction, les étés -souvent caniculaires- sont le spectacle d’orages parfois d’une rare violence. C’est ainsi que le 18 juillet 1873, une tornade de forte puissance traverse la ville de Paris occasionnant de nombreux dégâts et pertes humaines. Cet épisode restera dans les annales et il fut ordonné de construire des chemins d’accès rapide aux nombreux souterrains qui parcourent le sous-sol de la ville afin d’évacuer rapidement tout un quartier en cas de nouvelle tempête.

Les Grandes Plaines des tous jeunes Etats-Unis sont pratiquement désertées à cause du trop grand nombre d’orages au printemps et en été, et du froid intense qu’il y règne dès le mois d’Octobre.

Cela n’est qu’un aspect de l’impact des Anneaux sur la Terre. Mais nous nous éloignons de l’aspect strictement historique des Anneaux.

Edouard Roche parviendra a expliquer et à démontrer en 1850 le rôle des marées lors de la dislocation du Lunoïde. Selon lui, les forces gravitationnelles en jeu étaient telles qu’arrivé à une certaine limite (qui porte depuis son nom), le satellite s’était brisé en une myriade de fragments pour former un système d’anneaux.

L’écrivain Jules Verne fait rêver des millions d’enfant (et d’adultes) avec son Poursuites Sur les Anneaux sorti en 1885.

En 1901, à l’occasion de l’entrée dans le XXème siècle, les astronomes décident de nommer, après maintes concertations, les Gardiens en fonction de divinités Inca. Il y aura donc, par ordre du plus éloigné au plus proche : Inti, Kon, Mama Cocha, Mama Pacha, Mama Quilla, Pachacamac, Mama Zara et Urcaguary.

Les études sur les Anneaux atteignent leur paroxysme lors des années 1910. Les instruments deviennent de plus en plus performant. Camille Flammarion sortira en 1911 un ouvrage entièrement consacré et régulièrement réédité : Le Chant des Anneaux. Il fait figure de référence, même à notre époque, surtout en matière d’illustrations .

Les 2 Guerres Mondiales vont stopper un temps l’étude des Anneaux qui occupe désormais un vrai pan de la discipline astronomique. Il ne fait plus de doute à cette époque que les anneaux terrestres et ceux de Saturne ont beaucoup de chose en commun.

Le 4 Octobre 1957 est envoyé dans l’espace le premier satellite artificiel Spoutnik. Cela lance le départ de la conquête spatiale. Avec deux objectifs à moyen terme : explorer les Anneaux et se poser sur la Lune.

Le premier objectif sera atteint par les Russes le 16 Février 1967 avec l’envoi incroyablement précis pour l’époque d’un vaisseau Soyouz habité au travers de la division d’Océanie. Cela était un pari risqué car les particules composant les Anneaux auraient pu perforer la coque du vaisseau. Nouvel exploit sera accompli le 24 Avril 1967 avec l’envoi d’un vaisseau Soyouz au travers de la division d’America. Cela fut vécu comme une véritable humiliation pour le gouvernement Américain.

Et puis le drame arriva. Le 19 Octobre 1967, une fausse manoeuvre dévia de quelques kilomètres un vaisseau Soyouz et l’expédia droit dans l’anneau Beta. Celui-ci fut perforé en de nombreux endroits. Les fuites d’air déstabilisèrent le module et le firent rentrer sur une trajectoire d’écrasement sur Terre, au niveau du Pacifique Sud. L’exploration des Anneaux, même si elle ramenait de belles images et quelques informations nouvelles sur leur structure, était trop dangereuse. Il comptait d’aller sur la Lune. C’est ainsi que le 4 Janvier 1968 se posa Apollo 9 sur le sol lunaire.

Des sondes automatisées furent envoyées avec succès sur les Gardiens et apportèrent de belles images des Anneaux. Il fut constaté par exemple que des particules passaient dans les divisions pour aller d’un anneau à l’autre lors du passage d’un Gardien.

Quelques missions dont on se souviendra :

– Ring Explorer II (USA), 1971, un orbiteur introduit dans la division Europa ;

– Ring Explorer V (USA), 1973, un orbiteur introduit dans le division Asia ;

– Koltso 6 (URSS), 1972, un orbiteur introduit dans la division Oceania ;

– Pachacamaca 3 (URSS), 1978, un atterrisseur qui se posa sur le gardien Pachacamac ;

– Guardian Explorer Mission 1&2 (USA), 1983 se posèrent simultanément sur Mama Quilla et Mama Pacha afin d’effectuer des mesures optiques des anneaux.

Mais l’exploration de la planète Mars fit retomber l’intérêt dans les Anneaux.

La mission Cassini-Huygens (Europe-USA) en 2004 révéla une structure des anneaux de Saturne identique à ceux de la Terre, à ce détail près que les anneaux de Saturne sont nettement plus larges et diffèrent question composition. Les Anneaux sont exclusivement rocheux, des silicates pour la grande part, du fer et quelques métaux rares, alors que ceux Saturne possèdent une grande quantité de glace.

A gauche, image de la mission Appolo 8 avec une vue magnifique sur la Terre cerclée des Anneaux.

A centre, image de Stéphane Guisard faite à la fin du mois de Juin 2005, montrant une conjonction des Mercure, Vénus et Saturne au travers des Anneaux sur la silhouette du VLT. On voit les Anneaux de leur côté ombre. A droite, toujours une image Stéphane montrant un chapelet de l’éclipse totale de Lune du 3 Mars 2007, et les Anneaux resplendissants. Un traitement spécial à permis de fixer la Coupure des Anneaux à un seul endroit (afin d’éviter une multiplication des coupures).

Caractéristiques physiques des anneaux de la Terre :

– bordure externe : 15 030 km

– bordure interne : 9797 km

4 anneaux principaux.

– Anneau α, le plus externe, composé de 3 fins anneaux dont le plus large est le plus externe ;

– Anneau β, le plus large, au centre, et surtout, le plus dense ;

– Anneau γ, plus près, plus fin, mais bien séparé du β. Se caractérise par des couleurs plus ocres ;

– Anneau δ, le plus diffus et le plus interne de tous.

5 divisions principales :

– Africa dans l’anneau α ;

– America, dans le même anneau ;

– Asia, qui sépare α de β ;

– Europa dans la zone externe de l’anneau β ;

– Oceania, qui sépare l’anneau β de γ.

Des satellites gardiens les accompagnent. Ils sont essentiels car ils apportent la stabilité dans les anneaux et sont aussi responsables des divisions observées dans ceux-ci. Ils sont au nombre de 8. Leurs noms ont été empruntés à la mythologie Inca.

Du plus externe au plus interne.

– Inti, situé à l’extérieur de l’anneau α;

– Kon, situé dans l’anneau α et qui encadre avec Inti le plus gros anneau de cette partie ;

– Mama Cocha, dans l’anneau α ;

– Mama Pacha, dans le même anneau et qui encadrent un fin anneau ;

– Mama Quilla, même anneau ;

– Pachacamac, à la séparation entre anneau α et β ;

– Mama Zara, dans la division d’Europa ;

– Urcaguary, dans la division d’Oceania.

Et une planche montrant de façon précise la structure des anneaux.

Il y a longtemps, j’avais un fantasme, voir la Terre entourée d’un système d’anneaux. Je ferais un article plus détaillé sur les conditions physiques d’un tel système autour de notre monde, et plus particulièrement sur l’impact visuel, esthétique, astronomique voire météorologique. Donc je pense faire de nombreux photomontages pour illustrer mes propos dans ce fameux article plus détaillé.

En attendant, une vue spatiale avec Hubble et les anneaux en arrière-plan. Ce sont ceux de Saturne à la base, mais j’en ferais des plus adaptés et un peu plus différents pour la Terre.

J’ai installé un système d’anneaux dans Celestia. Je les ai fait d’une teinte légèrement différente et surtout avec une structure différente de celle des anneaux de Saturne. Voici quelques captures d’écran.

Voilà, récemment, j’ai remis la main sur des dizaines de feuilles crayonnées de cercles avec de petites taches à l’intérieur, en fait, un série de relevés plus ou moins régulier d’observation du Soleil avec successivement une lunette de 50 mm, une de 60 mm, un télescope de 115 mm et mon fidèle 130/900. Projection sur carton et dessins direct puis papier Mylar vers la fin (de la feuille Astrosolar). De l’an 2000 à Juin 2004, pour le dernier relevé. Ça date de beaucoup, depuis, je me suis arrêtée mais je réfléchis à m’y remettre dès que l’activité solaire repartira (ce qui semble être le cas actuellement).

Quelques un des dessins les plus représentatifs.

Le tout premier, effectué à l’arrache, pas de compas, rien, avec une lulu de 50 mm, modèle « Joué Club » 😀 avec la technique de projection sur un carton.

Et puis j’ai eut (je me suis payé) une lulu de 60 mm de meilleure facture.

Et puis avec le 115 mm japonais de mon club d’astronomie, que j’empruntais de temps et qui m’a permis de faire mes premiers pas en usage de monture équatoriale allemande.

Et cet énorme groupe de tache, avec mon 130/900, avec observation à l’oculaire, avec filtre solaire bien entendu (non mais t’es givré-e, tu veux pas que je me crame un oeil ?? 😀 ).

Toutes les images se retrouvent ici : Releves-taches-solaires-2000-2004

Dans la nuit du 9 au 10 Avril, je suis sorti avec mon trépied et mon fidèle bridge Kodak rafistolé pour photographier mon environnement urbain sous la Pleine Lune.

Allez hop, les images!

Tentons du High Dynamic Range de façon à avoir clairement la Lune (et ses mers!) ainsi que les quelques vaporeux nuages d’altitudes baignés des lumières de la ville.

Quand on n’a pas d’objectif très grand angle, faut bien ruser. Ici, panoramique de 4 images pour avoir les piles du Willemsbrug parfaitement (y a quelques défauts de mise au point par contre dont je me suis rendu compte qu’après coup).

Traitement HDR de la Lune au travers des suspentes du pont.

Un endroit paisible près de l’eau.

A Rotterdam, les ambitions ne manquent pas, comme de construire un gigantesque immeuble visant à relier la Terre à la Lune.

Rotterdam, ville portuaire.

Quelle surprise de voir qu’à 1h du matin, le pont Erasmus s’est éteint, ce qui permet de profiter du reflet de la Lune sur les suspentes de l’ouvrage d’art.

Entrons sur le pont.

Immeubles du quartier de Wilhelminaplein.

Pour finir, un panoramique depuis le pont Erasmus.

Version haute-résolution (992 Ko)

Je vous propose dans cette page de poster vos commentaires à propos de mon site astronomique Marsrovers Images, si le coeur vous en dit, évidemment 🙂 .