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Activités pour chercher


Une carte du ciel adaptée à une latitude de 50°N permet de voir les étoiles situées entre les déclinaisons [1] -40° et 90°.

Pour utiliser la carte du ciel proposée par le CLEA :
- Aligner la date en face de l’heure « solaire » correspondant à l’heure légale donnée. Il faut retirer 2 heures (en été) ou 1 heure (en hiver) à l’heure de la montre pour avoir l’heure « solaire ». Cette indication est approximative car avec la correction de longitude du lieu et l’équation du temps cela peut faire presque 40 minutes de différence. Ceci sera expliqué plus loin.
- Tenir la carte au-dessus de la tête avec l’indication “Nord” de la fenêtre mobile tournée vers le nord ; avec l’indication “Sud” de la fenêtre mobile tournée vers le sud si l’on observe en direction du sud.

Cette carte propose un fond du ciel mobile avec une « fenêtre horizon » fixe. Le centre de rotation est le pôle Nord céleste, proche de l’étoile polaire. Afin d’observer le mouvement apparent des étoiles au fil du temps, il faut faire tourner la carte dans le sens anti-horlogique. La carte posée sur la table, avec le nord vers le dessus, indiquera l’ouest à droite… Erreur ? Non, cette carte représente le ciel vu du dessous (c’est la raison pour laquelle on place la carte verticalement au dessus de la tête) et non vu du dessus comme c’est le cas habituellement. [2]

Pour un site d’observation situé à la latitude 50° N, on peut voir les étoiles situées entre les déclinaisons -40° et 90° (le pôle Nord céleste). À un moment donné, certaines étoiles seront au-dessus de l’horizon et visibles, tandis que d’autres seront situées sous l’horizon et de ce fait non visibles. Comme la Terre tourne sur elle-même, on pourrait, en une journée et en éteignant le Soleil ( !), voir toutes les étoiles observables de cette latitude. À un moment donné, seule une moitié de la sphère céleste est visible [3].

Pour un lieu situé à la latitude 50°N, toutes les étoiles situées précisément à une déclinaison égale à 50° passeront à un moment donné au zénith chaque jour.

Le 15 aout, à 22h00, pour une latitude d’environ 50°N, on pourra observer les étoiles Deneb, Altaïr, Véga, Capella, Arcturus.

Vers 23h00, Fomalhaut se lèvera et Antarès se couchera.

Toujours dans les mêmes conditions de latitude, Deneb, Vega, l’étoile polaire et toutes les étoiles dont la déclinaison est plus grande que 50° seront visibles toute la nuit, durant toute l’année.

Activités pour structurer


Fig. 1 - Consignes 1 et 2 : les trajectoires apparentes de Capella et Sirius.



Fig. 2 - Consignes 3 et 4 : adaptation du modèle n°3 pour un observateur situé à une latitude de 50°N.

L’horizon de l’observateur (P) est représenté par le plan vert. La sphère céleste est coupée en deux par le plan de l’horizon. Une étoile se lève ou se couche quand sa trajectoire coupe ce plan.
EP indique la direction de l’étoile polaire, proche du pôle Nord céleste. Le mouvement apparent des étoiles se déroule dans des plans parallèles à celui de l’équateur céleste.
L’étoile Capella est visible en permanence au-dessus de l’horizon pour un observateur situé à 50°N de latitude.
Pour le même observateur, l’étoile Sirius passera au-dessus de l’horizon pendant une partie de la journée (ou de la nuit) seulement.
Et enfin, l’étoile Alpha du Centaure ne sera jamais visible à cette latitude.



Fig. 3 Cette animation permet de visualiser la trajectoire apparente des étoiles en rendant visible ou invisible le parcours sous l’horizon de l’observateur (latitude 50°N)

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notes:

[1] La déclinaison d’un astre est l’angle que fait la direction de l’astre avec le plan équatorial céleste (parallèle au plan équatorial terrestre) Plus d’informations sur le site du CLEA

[2] Pour davantage d’informations à ce sujet, on pourra consulter cet article paru dans les Cahiers Clairaut n° 125 - printemps 2009

[3] Ceci est théorique dans la mesure où l’horizon est rarement totalement dégagé et souvent “pollué” par des lumières parasites.