Les satellites de Jupiter

Emmanuel Davidenkoff  : Voici une découverte qui nous fait remonter à Florence, en Italie, en 1610. Galileo Galilei, plus connu sous le nom de Galilée, apprend l'existence d'une longue vue assez extraordinaire qui l'intrigue.

Pierre Léna  : La première longue vue a été réalisée en Hollande et elle a attiré l'attention des doges de Venise pour des raisons d'observations navales évidentes. Galilée sera le premier à la pointer sur le ciel, sur beaucoup d'objets, et en particulier sur la planète Jupiter .

A sa grande surprise il découvre que, autour de cette planète, orbitent quatre points lumineux qui parfois d'ailleurs ne sont plus que trois, voire deux. Assez rapidement en quelques heures ils font le tour de la planète. Pourquoi deux parfois ? hé bien parce qu'ils passent devant ou derrière la planète et ne sont donc plus visibles.

Il confronte cette observation au grand débat qui se tenait depuis Copernic, environ cinquante ans auparavant, à savoir « quel est le bon modèle pour le système solaire ? », « les planètes tournent-elles autour du Soleil ? » comme le tient Copernic ou « avec un modèle beaucoup plus compliqué » comme le tenait depuis 2000 ans Ptolémée.

E.D. : Propos pas faciles à tenir à l'époque. L'Eglise notamment pose quelques problèmes aux scientifiques.

P.L. : Galilée tient pour le second modèle qu'il juge plus simple, plus intelligible. Mais il n'en apporte pas la preuve. Ce sera seulement un demi-siècle plus tard avec Newton puis encore au début du XVIIIème siècle que la preuve du mouvement de la Terre autour du Soleil sera effectivement apportée.

E.D. : Et à partir de là on peut poser des questions pour aller plus loin.

P.L. : Deux questions :

-La première : Au XIXème siècle, la mesure des longitudes en mer était un problème très difficile et essentiel pour la navigation. En quoi et comment l'utilisation des satellites de Galilée a-t-elle pu être proposée pour cette mesure ?

-Seconde question : Pourquoi ne voit-on pas les satellites de Jupiter à l'œil nu ?


Réponses :

1. Déterminer la latitude en mer est aisé, il suffit de mesurer l'élévation sur l'horizon de la Polaire, ou bien celle du Soleil au midi local en connaissant la date, et la latitude s'en déduit. La longitude est plus difficile : dès la fin du XVIIIè siècle, trois méthodes étaient en concurrence, avec le but de positionner le navire à environ un nautique près (1852 m) : a/ disposer à bord d'une horloge qui ne se serait pas déréglée depuis le départ d'un port de longitude connue : l'heure qu'elle indique au midi local (déterminé par la culmination du soleil) permet alors de calculer le décalage horaire avec le port connu, donc la différence de longitude (une erreur d'une minute de temps représente une erreur de position de 28 km à l'équateur) ; b/ remplacer cette horloge marine par une horloge « astronomique », à savoir un phénomène régulier dont on peut connaître l'état par des tables : les passages des satellites de Jupiter devant ou derrière la planète offrent cette régularité, mais la méthode n'était guère applicable à bord d'un navire, trop peu stable pour observer les satellites sans commettre d'erreur ; c/ observer la position de la Lune par rapport aux étoiles voisines : la Lune est assez proche pour que cette position apparente dépende du point de la Terre où l'on se trouve (parallaxe) : malheureusement, les tables prédisant le mouvement de la Lune, donc sa position précise dans le ciel, étaient très insuffisamment précises pour la détermination recherchée.

2. Deux phénomènes se conjuguent pour rendre cette observation pratiquement impossible, alors que l'éclat de ces 4 satellites galiléens est comparable à celui des faibles étoiles que l'œil perçoit. :

a/ l'éclat de Jupiter masque ces objets peu lumineux qui en sont très proches ;

b/ la capacité de l'œil à distinguer des détails aussi petits est insuffisante, sauf chez des personnes douées d'une vue exceptionnelle.

 

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