Vulcain (planete)

Presentation
Type	Planete hypothetique
Fondation	1859

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Vulcain est une hypothetique planete intramercurienne, c'est-a-dire orbitant entre le Soleil et Mercure . Son existence a ete postulee par Urbain Le Verrier en 1859 pour expliquer les avances de phases de Mercure non justifiees par l'influence de toutes les planetes connues ^[
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]. Il est aujourd'hui admis que la planete Vulcain n'existe pas, la relativite generale expliquant la difference en question.

Des anomalies dans l'orbite de Mercure [ modifier | modifier le code ]

Mercure connait une legere perturbation dans son mouvement par rapport au modele prevu par la mecanique newtonienne , appelee precession du perihelie . A chaque revolution autour du Soleil, le perihelie de l'orbite de Mercure avance legerement tout en tournant autour du Soleil. Toutes les planetes connaissent ce phenomene cause par l'influence gravitationnelle des autres corps du systeme solaire et qui peut etre explique par les lois classiques de la mecanique celeste . Pour Mercure en revanche, il reste une tres legere avance de 43 secondes d'arc par siecle par rapport a l'orbite calculee a partir des lois de Newton et de Kepler .

Il devenait assez embarrassant pour les astronomes de constater un decalage pouvant aller jusqu'a une heure par rapport aux dates prevues des transits de Mercure . En 1842 , l'astronome francais Urbain Le Verrier ? conseille par Francois Arago ? se pencha sur le probleme, en vain, avant de se tourner vers les anomalies d' Uranus qui le meneront a decouvrir en 1846 la planete Neptune , uniquement a l'aide des lois de la mecanique celeste. Le Verrier revint alors au probleme de Mercure, revit tous les calculs mais trouva toujours ce decalage de 43 secondes d'arc. Il postula alors la presence d'un ou plusieurs corps entre le Soleil et l'orbite de Mercure, dont l'interaction gravitationnelle perturberait le mouvement de Mercure, a l'instar d'Uranus et Neptune. Au centre de donnees sur les taches solaires de Zurich furent recensees par Johann Rudolf Wolf deux douzaines de taches sur le Soleil qui indiqueraient meme deux orbites intramercuriennes, de 26 et 38 jours.

Le 28 mars 1859 ^[
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], Le Verrier recut une lettre d'un astronome amateur, Edmond Modeste Lescarbault , medecin a Orgeres-en-Beauce , a propos d'une tache noire qu'il aurait vue passer devant le Soleil deux jours avant et qui serait probablement le transit d'une planete intramercurienne. Lescarbault rapporta avoir observe la tache durant une heure et quart, parcourant un quart du disque solaire, et en estima son inclinaison orbitale (entre 5,3° et 7,3°), sa longitude (environ 183°), une importante excentricite et le temps de transit (4 h 30). L'annonce de la decouverte de cette planete fut presentee a l' Academie des Sciences le 2 janvier 1860 par Le Verrier et la nouvelle planete recut le nom de ≪ Vulcain ≫, dieu romain du feu, de la forge, des volcans ^[
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]. Le Verrier postula alors que cette planete etait responsable des anomalies du mouvement de Mercure et se mit en tete de la decouvrir. A partir des informations de Lescarbault, il determina la periode orbitale de 19 jours et 7 heures a une distance moyenne de 0,1427 ua , une inclinaison de 12° 10' et un nœud ascendant a 12° 59'. Il en deduisit egalement un diametre d'environ 2 000 km et une masse d'un dix-septieme de celle de Mercure. Ainsi, bien que sa masse fut trop faible pour rendre compte des anomalies de l'orbite de Mercure, la planete observee par Lescarbault, avanca-t-il, etait peut-etre le plus gros d'une serie d' astres formant une hypothetique ceinture d'asteroides interne a l'orbite de Mercure .

A la recherche de Vulcain [ modifier | modifier le code ]

Mercure etait deja difficile a observer, a cause de sa proche distance au Soleil. Elle n'etait deja visible qu'au lever et au coucher du Soleil. Le cas de Vulcain, ainsi que les autres asteroides de la ceinture intramercurienne, etait encore plus ardu puisque plus proche encore du Soleil. Il y avait deux moyens d'observer Vulcain : profiter d'une eclipse pour observer le ciel alentour du Soleil ou bien observer un transit de Vulcain devant le Soleil.

Le Verrier profite de l'eclipse de Soleil de 1860 pour mobiliser tous les astronomes francais afin de reperer Vulcain, mais sans succes. La planete fut recherchee pendant quelques decennies. Une vingtaine de rapports d'observations passees similaires a celle de Lescarbault furent rassemblees par Haase en 1872 , dont celle de W. Lummis du 20 mars 1862 ; une des rares observations retenues par Le Verrier. D'autres observations de ce corps sont rapportees par John Hind le 3 novembre 1871 et William Denning le 26 mars 1873 . Le 4 avril 1876 , l'astronome allemand M. Weber observe une tache ronde sur le Soleil. Celle-ci concorderait avec l'orbite calculee par Le Verrier et celle de 38 jours de Wolf. De nombreuses observations sont relevees mais pas toujours en accord avec l'orbite predite par Le Verrier ou infirmees par d'autres observations effectuees au meme moment.

Apres la mort de Le Verrier, en 1877 , l'enthousiasme avec lequel les astronomes recherchaient la planete est peu a peu tombe.

Lors de l'eclipse du 29 juillet 1878 , l'astronome J.C Watson dit avoir vu deux points lumineux qui ne pouvaient etre autre chose que des planetes, tandis que Lewis Swift aurait egalement repere Vulcain, mais a une position differente. Cependant, des photographies prises lors de l'eclipse n'ont revele aucune trace de Vulcain.

L'orbite de Mercure expliquee par Einstein [ modifier | modifier le code ]

La reponse fut finalement apportee en 1916 par Albert Einstein avec la theorie de la relativite generale . En appliquant la relativite generale au mouvement de Mercure, on en arrive a la precession mesuree et il n'y a plus d'irregularite. Vulcain et les autres corps de cette ceinture d'asteroides intramercurienne n'avaient plus lieu d'etre. L'analyse de photographies prises par Erwin Freundlich (en) durant une eclipse totale a Sumatra en 1929 n'apporta aucun signe de la presence de Vulcain. En 1970 et 1971 pourtant, certains chercheurs pensaient avoir trouve la planete en question mais il ne s'agissait certainement que de cometes qui etaient passees pres du Soleil voire qui etaient entrees en collision avec lui.

Depuis, aucune des nombreuses observations, jusqu'aux experiences menees en 1974 a bord du Skylab , n'a confirme la presence de cette planete. Les multiples taches observees par les astronomes etaient sans doute des asteroides proches de la Terre , alors inconnus a l'epoque, ou bien des etoiles mal identifiees pour les cas de Watson et Swift. Ces hypothetiques asteroides sont appeles des vulcanoides .

Vulcain dans la fiction [ modifier | modifier le code ]

L'histoire de la recherche de Vulcain par les astronomes fut racontee dans un episode de la serie Arthur C. Clarke's Mysterious World dans les annees 1980.

L'existence potentielle de Vulcain en tant que planete du systeme solaire en a fait pour la science-fiction une planete potentiellement explorable, comme Mars, Mercure ou Jupiter. Ainsi, on trouve des recits comme Vulcan's Workshop (1932) de Harl Vincent, se situant dans une colonie penitentiaire sur Vulcain, ou At the Center of Gravity (1936) mettant en scene deux astronautes perdus sur la planete. Un episode de la serie Doctor Who de 1966, ≪ The Power of the Daleks ≫ a lieu dans une colonie sur Vulcain.

Certaines fictions utilisent le nom pour une planete ne se situant pas dans le systeme solaire, comme Vulcain dans la serie Star Trek ou dans le roman Les Oublies de Vulcain de Danielle Martinigol (dans lequel le choix du nom fait reference au caractere tres volcanique de la planete).

Voir aussi [ modifier | modifier le code ]

Bibliographie [ modifier | modifier le code ]

(en) Thomas Levenson , The hunt for Vulcan : ... and how Albert Einstein destroyed a planet, discovered relativity, and deciphered the universe , 2015 ( ISBN 978-0-8129-9898-6 , 0-8129-9898-7 et 978-0-8129-8830-7 , OCLC 910009365 )

Articles connexes [ modifier | modifier le code ]

Planetes hypothetiques

Liens externes [ modifier | modifier le code ]

Solarviews (en) Vulcan, the intra-Mercurial planet, 1860-1916, 1971

Notes et references [ modifier | modifier le code ]

↑ Jacques Laskar , ≪ Des premiers travaux de Le Verrier a la decouverte de Neptune ≫, Comptes Rendus Physique , vol. 18, n ^os 9-10,‎ novembre 2017 , p. 504?519 ( DOI 10.1016/j.crhy.2017.10.011 , lire en ligne , consulte le 9 juillet 2021 )
↑ Les astres hypothetiques. Vulcain
↑ Rodolphe Radau, Les derniers progres de la science , Leiber, 1868 , p. 21

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[1] Jacques Laskar , ≪ Des premiers travaux de Le Verrier a la decouverte de Neptune ≫, Comptes Rendus Physique , vol. 18, n ^os 9-10,‎ novembre 2017 , p. 504?519 ( DOI 10.1016/j.crhy.2017.10.011 , lire en ligne , consulte le 9 juillet 2021 )

[2] Les astres hypothetiques. Vulcain

[3] Rodolphe Radau, Les derniers progres de la science , Leiber, 1868 , p. 21

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