Les unités de distance en astronomie

Auteurs : Charles Renard(plus d'infos)
david Wilgenbus(plus d'infos)
Résumé :
En astronomie, si on exprimait les mesures de distance en mètre, il faudrait des nombres énormes, c'est pourquoi on utilise des unités de longueurs différentes comme l'unité astronomique (UA), l'année-lumière (a.l.), le parsec (pc)...
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La notation scientifique

En astronomie, les nombres deviennent vite très longs à écrire avec les unités de mesure habituelles. Par exemple, l'étoile la plus proche (hormis le Soleil) Proxima du Centaure, se trouve à quelques 40 000 000 000 000 km de la Terre, soit 40 000 milliards de kilomètres. Quant à la masse de la Terre, elle est de 5 980 000 000 000 000 000 000 000 kg, soit 5 980 000 milliards de milliards de kilogrammes, ce qui est fastidieux à écrire, à lire, et surtout à comparer à d'autres valeurs !

Pour exprimer les grands nombres en notation scientifique, on utilise les puissances de 10. Par exemple le chiffre 1000, est égal à 10×10×10 qui s'écrit 103 ; il suffit donc de compter les chiffres qui suivent le premier chiffre significatif, puis de reporter ce nombre dans ce que l'on appelle l'exposant. Ainsi Proxima du Centaure se trouve à 40×1012 km, soit un 40 suivi de 12 zéros, ou encore 4×1013 km, soit un 4 suivi de 13 zéros. De la même manière, la masse de la Terre est 5 980×1021 kg, mais s'écrit plutôt 5,98×1024 kg.

La notation scientifique permet de simplifier l'écriture des très grands nombres, mais aussi celle des très petits. Par exemple avec notre notation habituelle la masse de l'électron est de 0,000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 911 kg, qui s'écrit suivant la notation scientifique : 9,11×10-31 kg, c'est-à-dire que le chiffre 9 est le 31ème chiffre après la virgule.

Les distances en astronomie

En astronomie, si on exprimait les mesures de distance en mètre, il faudrait des nombres énormes, c'est pourquoi on utilise des unités de longueurs différentes comme l'unité astronomique (UA), l'année-lumière (a.l.), le parsec (pc)...

L'unité astronomique (UA) : elle représente la distance moyenne de la Terre au Soleil (149,5 millions de km), elle a longtemps servi, et sert encore d'étalon de mesure pour les distances dans le système solaire. Copernic, ne sachant pas la calculer, pouvait tout de même trouver en valeur relative (exprimée seulement par rapport à la distance Terre-Soleil), la distance des planètes inférieures, Mercure et Vénus. Les premiers à avoir une estimation raisonnable de la distance Terre-Soleil, furent Jean Richer et Jean-Domique Cassini en 1671. Ils utilisèrent la méthode de triangulation, l'un restant à Paris (Cassini), l'autre partant à Cayenne en Guyane française.

L'année-lumière (a.l.) : elle est définie comme étant la distance parcourue par la lumière en un an, soit 9,46×1015 m. Ainsi Proxima du Centaure qui est l'étoile la plus proche est à 4,2 a.l. (4×1016 m), ce qui signifie que la lumière met 4,2 ans à nous parvenir de cette étoile.

Le parsec (pc) : le parsec est la distance à laquelle on observerait une longueur de 1UA (distance Terre-Soleil) sous un angle de 1 seconde (un degré fait 3600 secondes). 1 parsec = 3,26 années-lumière.

Le rayon solaire (Ro) : cette unité sert à comparer la taille des étoiles avec celle de notre Soleil. Elle correspond à 6,95×108 m, soit le rayon du Soleil.

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