Unité astronomique

Unité astronomique et orbite terrestre
Unité astronomique et orbite terrestre

Crédit : Cidehom

L'Unité Astronomique (UA) a été utilisée historiquement pour mesurer les distances au sein du système solaire.

Une unité astronomique représente la distance moyenne entre la Terre et le Soleil. Ainsi, les rayons des différents orbites des planètes ou astéroïdes connus du système solaire ont été désignés en multiples de celui de la Terre.

Les orbites étant toutefois elliptiques, il a fallu utiliser des moyennes, d'où une certaine approximation dans la conversion entre unité astronomique et kilomètres.

En 2012, l'Union Astronomique Internationale a donné une définition à l'unité astronomique : 149.597.870,7 kilomètres, souvent arrondie par simplicité à 150 millions de kilomètres.

Si l'on veut se rapprocher des mesures liées à la vitesse de la lumière, on retiendra que l'unité astronomique équivaut à 499 secondes-lumière et à 8,3 minutes-lumière.

Les distances au sein du système solaire restent toutefois la plupart du temps exprimées aujourd'hui en (millions ou milliards de) kilomètres, voire en minute-lumière (ou heures) quand il s'agit de décrire le décalage horaire entre le moment où signal est envoyé par une sonde spatiale et celui où il atteint la Terre. Parler du système solaire en unités astronomiques est devenu suranné.

Utilisation de l'unité astronomique aujourd'hui

Cette unité de distance est aussi utilisée pour décrire les systèmes stellaires autres que le nôtre, comme ceux qui ont été découvert cette dernière décennie.

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Pour une planète rocheuse tournant autour d'une étoile similaire au Soleil, une distance d'une unité astronomique correspond à la « zone habitable », c'est à dire 'étroite bande orbitale où les conditions de température nécessaires à la présence durable d'eau à l'état liquide sont réunies.

Petit détour par la loi de Bode

La loi de Bode a connu un grand succès au XVIIIème, elle a même motivé les explorateurs du système solaire pour trouver des « planètes manquantes ».

Cette loi empirique n'aurait pas eu le même succès sans l'unité astronomique puisqu'elle est fondée sur une suite mathématique dont le caractère ne serait pas du tout marquant s'il s'était agi de kilomètres (qui du reste n'existaient pas encore lorsque cette « loi » fut proposée).

Bode était né en 1747, il fut directeur de l'observatoire de Berlin, et il a donc popularisé une loi empirique donnant une relation entre les distances des planètes au Soleil, suivant en cela une intuition mystique de Kepler lui-même qui voulait comprendre la répartition des planètes dans le système solaire.

Soit la suite géométrique suivante :

0 - 3 - 6 - 12 - 24 - 48 - 96 - 192 - 384

On ajoute 4 à chaque membre de cette suite, puis on divise par 10, on obtient :

0,4 - 0,7 - 1 - 1,6 - 2,8 - 5,2 - 10 - 19,6 - 38,8

Cette suite correspond, en unités astronomiques, à des approximations assez convaincantes des distances moyennes des planètes au Soleil.

dist. moy.Bode
Mercure0,3870,4
Vénus0,7230,7
Terre11
Mars1,5241,6
petites planètes~2,82,8
Jupiter5,2025,2
Saturne9,53910
Uranus19,18319,6
Neptune30,05538,8

Lors de la découverte d'Uranus puis des premiers astéroïdes (le premier, Cérès, en 1801), la loi de Bode pouvait encore tenir la route.

En revanche, Neptune l'a sérieusement mise en défaut et cette loi empirique a été bien vite classée dans la catégorie des curiosités de l'histoire de l'astronomie. Même si elle aurait certainement donné grand plaisir au mystique Kepler à la recherche de l'harmonie des sphères.

A noter enfin que, selon E.Catalan, auteur d'un « Manuel de cosmographie » (Librairie Jules Delalain et fils, 1868), Bode lui-même dit dans ses mémoires que sa loi devrait être nommée du nom de Titius.

Dans notre dictionnaire de l'astronomie...

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