Hervé Dole, Université Paris Sud – Université Paris-Saclay

Spectacle céleste très rare, la planète Mercure passera, vu de la Terre, juste devant le Soleil ce lundi 9 mai. Tout l’après-midi durant, lentement, la petite planète apparaîtra comme un point noir traversant la surface du Soleil. Ce phénomène sera observable de jour à l’aide de petits instruments astronomiques munis de filtres spéciaux, et sera retransmis sur Internet par de nombreux observatoires, y compris depuis l’espace.

Le grand public, et les élèves dès l’école élémentaire pourront alors apprécier de manière sensible certains mouvements séculaires du système solaire. Et s’intéresser à Mercure : cette planète a joué un rôle important dans l’histoire des sciences et des idées puisque son mouvement a validé la théorie de la relativité générale il y a 101 ans. L’aventure continue : la planète va continuer d’être explorée dans l’avenir, notamment avec une mission spatiale européenne prévue dans deux ans.

Notre univers est gigantesque par rapport à nos échelles quotidiennes et humaines, qu’il s’agisse de temps, d’espace ou d’énergie. Les astrophysiciens arrivent cependant, au prix d’incroyables innovations et d’audaces, à mesurer des signaux ténus comme la première lumière de l’Univers, la présence de molécules dans des galaxies très lointaines, la petite déviation de la lumière par la masse des galaxies, le passage de centaines d’exoplanètes devant leurs étoiles, les fines vibrations d’étoiles ou de notre Soleil, et la composition des sols de comètes, d’astéroïdes, de Mars ou Titan.

Les échelles astronomiques de distance donnent le tournis : par exemple, la lumière qui met une seconde pour parcourir la distance Terre-Lune met environ quatre heures et demie à nous parvenir de la planète naine Pluton. Et pourtant, le système solaire est d’une taille insignifiante rapportée à celle de notre Voie lactée.

Ces distances peuvent paraître abstraites et sembler nous dépasser. Cependant, un phénomène rare peut nous permettre de véritablement voir le système solaire en mouvement à notre échelle temporelle : le passage d’une planète devant le Soleil.

Quand une planète passe devant le Soleil

Le passage (appelé transit en anglais, terme qui tend à se répandre dans le monde francophone) d’une planète devant le Soleil n’est possible que pour des planètes plus proches du Soleil que la Terre, à savoir Mercure et Vénus. Mercure étant la plus proche planète du Soleil, elle passe plus fréquemment devant le Soleil que Vénus : le passage de Mercure a lieu environ quatorze fois par siècle, contre une quinzaine de fois par millénaire pour Vénus.

De tels passages ne sont pas plus fréquents car les planètes orbitent chacune dans des plans légèrement inclinés. Observé pour la première fois par Pierre Gassendi en 1631, le passage de Mercure était observable dernièrement en France en 2003, et le sera, outre ce 9 mai 2016, en 2019 puis en 2032.

Les passages ont eu une grande importance dans l’histoire des sciences puisqu’ils ont notamment permis de quantifier les distances dans le système solaire. Ceux de Vénus sont plus spectaculaires car la planète, plus grande et proche de nous que Mercure, est plus facilement observable. Il faudra malheureusement attendre décembre 2117 pour voir le prochain passage de Vénus. Autant dire qu’aucun humain vivant en 2117 n’aura vu ce spectacle auparavant – tout comme cela était notre cas en 2004 puisque le précédent avait eu lieu en 1882.

Un tout petit disque noir

Revenons à Mercure. Que se passera-t-il ce lundi ? Durant quelques heures, entre 13h12 et 20h42 (heure légale française), Mercure apparaîtra sous forme d’un tout petit disque noir traversant la surface du soleil, exhibant ainsi son mouvement séculaire et elliptique tout en dévoilant sa taille relative à celle de notre étoile. Mercure est petite, d’un diamètre d’environ 4800 kilomètres (presque 0,4 fois celui de la Terre). Ce passage donnera donc à voir une petite scène du grand ballet céleste du système solaire réglé par les forces gravitationnelles que l’on connaît et comprend depuis le XVII^e siècle.

Les précautions pour observer ce passage

Tout comme l’observation d’une éclipse partielle de Soleil, le passage de Mercure est dangereux à observer puisque la lumière directe du Soleil entraîne des lésions irréversibles à l’œil. Mais qui peut soutenir d’un regard direct l’astre du jour ? Personne. Plusieurs moyens sont à disposition pour observer en toute sécurité le Soleil, éclipse ou pas, passage ou pas.

Les plus sûr est de disposer de lunettes spéciales « éclipse » qui elles seules, à l’exclusion de tout autre moyen, absorbent les rayons UV, infrarouge et visible. Malheureusement, Mercure est toute petite et sera indiscernable à l’œil nu. Il est donc surtout conseillé d’utiliser un télescope ou une lunette astronomique par projection sur une feuille de papier (ou alors muni d’un filtre spécial en lumière blanche ou ne laissant passer que l’émission de l’hydrogène), sous réserve que l’instrument soit manipulé par un expert, ou encore d’utiliser un système simple de projection de type solarscope. Des clubs d’astronomie amateur peuvent certainement donner de bons conseils à ce sujet.

Si, comme la plupart, vous n’avez pas accès à des instruments astronomiques, sachez qu’il existe deux autres moyens sûrs d’observer le Soleil en toute sécurité : des appareils photo numériques (puissants), et… Internet !

L’ère numérique dans laquelle nous vivons a au moins deux avantages. Le premier est celui d’offrir un autre moyen simple et sûr d’observer le phénomène : la disponibilité d’appareils photo numériques, voire de smartphones, avec des zooms très performants.

Si vous ne regardez pas vous-même le Soleil directement en orientant votre appareil, la solution est acceptable : munissez votre appareil d’un filtre absorbant (et de qualité optique afin de ne pas dégrader l’image) et prenez des photos une fois votre appareil stabilisé sur une table ou un trépied : le capteur, muni de différents filtres et robuste quant à la saturation, ne sera pas gêné par le spectre de la lumière solaire. Vous devriez pouvoir observer la petite Mercure passant devant le Soleil sans difficulté.

Le second est de pouvoir suivre le phénomène de chez soi, en classe, au bureau ou sur son smartphone, via les sites web (ou encore ici à l’ESA) qui retransmettront l’événement observé avec des instruments astronomiques en direct. Bonne observation !

Hervé Dole, Professeur d’astrophysique et physique, Université Paris Sud – Université Paris-Saclay

La version originale de cet article a été publiée sur The Conversation.