Découverte de Mars: observation à l’oeil nu

Mars dans le ciel

Mars dans le cielBien avant l’invention des premiers appareils d’observation Mars avait déjà attiré l’attention des astronomes.

Mars la planète

Tout d’abord car elle fait partie du petit groupe d’astres mobiles par rapports aux étoiles fixes de la voute céleste que l’on qualifie, à partir de l’antiquité, de « planètes ». Ce terme provient du grec ancien « planétês » qui signifie « en mouvement » ou « errant ». Il désigne alors 5 astres: Mercure, Venus, Jupiter, Saturne et Mars mais aussi parfois la Lune et le Soleil.

Mars la sanguinaire

Elle se distingue ensuite par sa couleur rouge-orangée qui évoque le sang et la violence, ce qui lui vaut d’être baptisée du nom du dieu romain de la guerre. D’autres civilisations choisissent aussi de lui donner le nom de guerriers et la tradition se perpétue aujourd’hui encore puisqu’on a donnée des noms tels que « Ares Vallis » (dieu grec de la guerre, l’équivalent de Mars), ou Nirgal Vallis (du nom d’un dieu de la guerre babylonien).

Rétrogradation

Par ailleurs Mars présente un mouvement particulier (qui existe aussi pour d’autres planètes mais de manière moins marquée): lors de sa conjonction avec la Terre (sur une durée de quelques jours), sa trajectoire effectue une boucle, Mars semble retourner en arrière, c’est un phénomène que l’on nomme « rétrogradation ». Le système géocentrique d’Aristote qui plaçait la Terre au centre de l’univers et de tous les mouvements ne pouvait que très difficilement expliquer cette rétrogradation en faisant appel à système compliqué de révolutions secondaires (les épicycles), seul le modèle héliocentrique proposé par l’astronome Nicolas Copernic en 1543 y apporte une explication simple.

Périodes sidérale et synodique

Des observations minutieuses du mouvement de Mars ont également permis d’en déduire sa période sidérale (la durée complète d’une révolution autour du Soleil correspondant à une année martienne), les premières estimations fournissent une valeur Tsi= 687 jours terrestre soit 1,88 années terrestres. Par ailleurs les travaux de l’astronome polonais Nicolas Copernic permettent d’établir une relation entre la période sidérale et la période synodique (Tsy):
  1   =    1   –    1  
Tsi                Tsy
Cette relation permet d’obtenir la période synodique de Mars (la durée qui sépare deux configuration Mars, Terre et Soleil identiques), Celle-ci est d’environ Tsy = 2,14 années martiennes, ce qui implique que la conjonction Terre-Mars (moment où la distance Terre-Mars est minimale) se produit tous les 2,14.

Trajectoire elliptique

Les nombreuses et très précises données issues de l’observations de Mars par Tycho Brahe ont été exploitées par Johannes Kepler, elles lui on permit de démontrer en 1609 que les orbites planétaires n’était pas rigoureusement circulaires comme on le pensait jusque-là mais plutôt elliptiques (une sorte de cercle aplati) avec le Soleil situé à l’un des foyer de l’ellipse. La trajectoire de Mars présente par ailleurs une excentricité (ce qui caractérise le caractère elliptique) nettement plus prononcé que la plupart des autre planètes.

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