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Vulcain, la planète qui n’existait pas


Classé dans : Planètes Toutes les nouvelles du ciel

Du 19 mars au 3 juillet 2016, la galerie d’art Capazza située à Nançay propose une exposition collective intitulée « Vénus et Vulcain ». Les contributions de 90 artistes qui y sont présentées explorent les thématiques de l’Homme et de la Nature. Si Vénus et Vulcain font ici clairement référence à la déesse de l’amour et au dieu du feu, de la forge et des volcans, Vénus est aussi une planète et … la planète Vulcain a longtemps été l’objet de spéculation quant à son existence entre l’orbite de Mercure et le Soleil.

Cette exposition est donc pour nous l’occasion d’un retour sur la traque de Vulcain.

Vulcain : 9ème planète ?

Une histoire d’anomalies

L’actualité du mois de février 2016 faisait la part belle à la potentielle découverte d’une neuvième planète au sein de notre système solaire. Mais comme le faisait très justement remarquer Gary Dagorn dans son article Cinq choses à savoir sur la nouvelle « neuvième planète » paru dans Le Monde, cette neuvième planète n’a pour le moment pas été découverte n’ayant pas été observée. Alors pourquoi cet emballement prématuré ? En réalité, tout est une histoire d’anomalies. Dans le cas de cette neuvième planète, deux chercheurs américains se sont intéressés à des corps du système solaire dont les orbites semblaient partager des caractéristiques communes sans raison apparente. Ils ont montré que s’il devait s’agir d’un simple hasard, cette situation n’avait que 0,007% de chance de se produire. Alors ? Pur hasard ou anomalie ? S’il s’agit bien là d’une anomalie, alors celle-ci pourrait être due à la présence d’une neuvième planète au-delà de l’orbite de Neptune. Pourquoi privilégier cette hypothèse ? Deux raisons, les calculs mathématiques effectués par les deux chercheurs montrent que l’hypothèse est crédible et enfin, de telles anomalies ont par le passé conduit à la découverte de la planète Neptune.

La découverte de Neptune

L’histoire de cette découverte débute en 1781 avec l’observation de la planète Uranus par William Herschell. A l’époque, les astronomes tentent de définir s’il s’agit effectivement d’une planète ou bien d’une comète. L’astronome russe Anders Johann Lexell consignera ainsi les premiers relevés de l’orbite d’Uranus qui lui octroieront le statut de 7ème planète de notre système solaire. Mais, quarante ans plus tard, ces relevés sont remis en cause. Ils ne s’accordent pas avec les tables prédisant la position de la planète obtenues à partir des dernières observations. Un temps mis de côté, les relevés de Lexell sont à nouveau jugés crédibles lorsque de nouvelles observations d’Uranus montrent que la planète parcoure effectivement son orbite de manière irrégulière. L’hypothèse est émise qu’une huitième planète pourrait perturber le mouvement d’Uranus et être responsable de ces irrégularités. De nombreux astronomes se lancent alors à la recherche de cette nouvelle planète.

Deux nations vont particulièrement se faire concurrence dans cette traque : l’Angleterre et la France. Du côté français, François Arago, directeur de l’observatoire de Paris, charge l’astronome Urbain Le Verrier de s’intéresser aux irrégularités de l’orbite d’Uranus. En 1845, celui-ci commence par montrer par le calcul que la théorie de la gravitation de Newton ne permet effectivement pas d’expliquer le mouvement d’Uranus. Puis en 1846, il emboite le pas à l’astronome anglais John Couch Adams et détermine la position supposée d’une huitième planète. C’est grâce à la position déterminée par le Verrier que Neptune est observée à l’Observatoire de Berlin cette même année. Elle est alors la première planète dont la position ait été déterminée par le calcul, bien que ces calculs se soient avérés imprécis par la suite.

Vulcain

L’expérience de la découverte de la planète Neptune incite Le Verrier à entreprendre une vérification systématique des orbites de l’ensemble des corps du système solaire. Selon lui :

« Tout écart décèle une cause inconnue et peut devenir la source d’une découverte. »
Urbain Le Verrier

Mais faut-il donc associer toute anomalie à la présence d’une nouvelle planète ? L’exemple des travaux de Le Verrier concernant la planète Mercure incite à la prudence.

Avant même de s’intéresser à l’orbite d’Uranus, Le Verrier s’est déjà intéressé à Mercure. En 1843, il présente ainsi une détermination de l’orbite de la planète à l’Académie des Sciences. Il en est néanmoins peu satisfait et mentionne dès 1849 un écart entre ses prédictions et les nouvelles observations. En 1859 et suite à sa vérification systématique des orbites des planètes du système solaire, il détermine que la position observée du périhélie* de Mercure est en avance sur les prédictions obtenues via ses calculs. Avance infime puisqu’au bout d’un siècle, la déviation devrait se limiter à 38’’ d’arc. Avance réelle que lui confirme l’astronome américain Simon Newcomb dont l’évaluation sera plus précise car conforme aux 43’’ d’arc connues aujourd’hui.

Inspiré par son expérience Neptunienne, Le Verrier y voit la possible présence de corps orbitant autour du Soleil à une distance plus proche que celle de Mercure. Il est dans un premier temps peu favorable à la présence d’une planète. Celle-ci aurait dû selon lui être visible lors d’éclipse solaire ou bien lors de son passage devant le Soleil. Il préfère supposer l’existence d’une ceinture de corps plus petits similaire à celle existant entre Mars et Jupiter. En décembre 1859, l’observation d’un point noir transitant devant le Soleil par le docteur et astronome amateur Edmond Modeste Lescarbault semble contredire Le Verrier. Le 2 janvier 1860, il annonce ainsi à l’Académie des Sciences la découverte de la planète Vulcain. Un mythe était né.

Pendant des décennies, des astronomes vont tenter d’observer à nouveau cette planète. Le Verrier lui-même observera l’éclipse du 18 juillet 1860 depuis l’Espagne pour obtenir la confirmation de son existence. En vain. Planète mythique, Vulcain ne sera jamais observée et l’anomalie détectée sur l’orbite de Mercure a trouvé une autre cause en 1916. Albert Einstein en construisant sa théorie de la relativité générale propose un modèle plus précis pour décrire notre système solaire mettant fin à plus de 50 ans de spéculations.


*Les planètes de notre système solaire tournent autour d’une étoile, notre Soleil. Pendant leur révolution les planètes se retrouvent à un instant précis au plus près du Soleil. C’est cette position que l’on appelle le périhélie.

Note importante : Une foison d’articles concernant la planète Vulcain est disponible sur le net. Cependant aucun de ces articles ne semble s’accorder sur une version de cette histoire. Vulcain fait aujourd’hui encore l’objet de spéculations plus ou moins loufoques. Nous avons choisi pour notre part de faire confiance au résumé des travaux d’Urbain Le Verrier publié en 1880 par Félix Tisserand, directeur de l’Observatoire de Paris disponible au lien suivant : http://articles.adsabs.harvard.edu//full/1880AnPar..15…23T/0000038.000.html

Retrouvez également notre blog « L’étoile du berger, étoile ou planète ? » sur le thème de Vénus.

Découvrez aussi l’exposition virtuelle de l’observatoire de Paris sur l’astronome Urbain Le Verrier.

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