Une fois n’est pas coutume, nous proposons ce mois-ci un voyage dans les profondeurs de notre Système solaire. Ce mois, point de rapprochement spectaculaire entre la Lune et une ou des planètes très brillantes, mais une rencontre avec la huitième et dernière planète, Neptune. Pourquoi braquer nos projecteurs sur elle en ce mois de septembre ? La raison est que le 26 septembre, les trois astres Soleil – Terre – Neptune seront alignés. La planète gazeuse étant en opposition ce jour-là, la distance entre les deux planètes sera alors minimale. Concernant les valeurs, nous aurons :

Distance de Neptune au Soleil : 29,9 unités astronomiques soit 4,47 milliards de km (rappelons qu’une ua correspond à la distance Terre-Soleil soit environ 150 millions de km). Quant à la distance entre Neptune et la Terre, elle sera logiquement de 1 ua de moins que celle au Soleil soit 28,9 ua soit 4,32 milliards de km.

Ces données brutes nous permettent de comprendre qu’il s’agit d’un monde très éloigné de la Terre.

Faisons un peu plus ample connaissance avec cette belle planète. Rappelons en premier quelques données de base. Notre Système solaire possède huit planètes : 4 rocheuses, dites telluriques (Mercure, Vénus, la Terre et Mars) et quatre planètes gazeuses : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Pour ces quatre dernières, la composition chimique est assez proche de celle du Soleil, à savoir que ces objets contiennent essentiellement de l’hydrogène et de l’hélium, plus des traces de gaz un peu plus lourds (Méthane) ainsi que des glaces (d’eau, de méthane…) pour les deux dernières.

Le diamètre de Neptune avoisine les 50 000 km ce qui correspond à 3,9 fois celui de la Terre. Sa masse équivaut à 17 masses terrestres. Elle tourne sur elle-même en 16h06 et en presque 165 ans autour du Soleil. Neptune contient un noyau rocheux. Cela signifie que l’objet est une planète rocheuse entourée d’une grande enveloppe gazeuse. Comme celui de la Terre, le noyau de Neptune est constitué de fer et de nickel. Il est très chaud, de l’ordre de 8 000° C, soit plus chaud que la surface du Soleil (5 800° C). Si l’on remonte du cœur vers la surface, la température et la pression diminuent progressivement jusqu’à atteindre – 220° C au-dessus des nuages de l’atmosphère. Bien qu’il y fasse très froid, l’endroit est loin d’être calme, bien au contraire : il y souffle les tempêtes les plus violentes de tout le Système solaire avec des vents qui atteignent 2 100 km/h ! À titre de comparaison, les cyclones les plus puissants sur Terre ne dépassent pas les 400 km/h. Quant à sa couleur bleue, elle est due à la présence de méthane dans les hautes couches de son atmosphère.

Un seul engin spatial a survolé Neptune, la sonde Voyager 2, en 1989. Et aucune mission n’est actuellement programmée pour un nouveau survol.

La découverte de Neptune remonte à l’année 1846. Une découverte qui mérite d’être contée.

Après la découverte d’Uranus par William Herschel le 13 mars 1781, les observations régulières de cette planète ainsi que les calculs pour prédire sa position montrent que son mouvement dans le ciel n’est pas linéaire. Sa vitesse de déplacement semble comme perturbée. De toute évidence, un objet massif vient interférer dans le mouvement de la planète. D’où l’idée de la présence d’une autre planète, alors inconnue. L’astronome français Urbain Le Verrier (1811-1877) se lance alors dans des calculs qui vont durer près d’un an pour déterminer la masse et la position de l’astre perturbateur. En s’appuyant sur ses calculs, il publie fin août 1846 des tables de positions présumées de cet objet fantôme. C’est finalement l’astronome allemand Johann Gottfried Galle (1812-1910) qui découvre Neptune dans la nuit du 23 au 24 septembre 1846. La planète se trouve à environ 1° (2 fois le diamètre de la Lune) de la position présumée annoncée par Le Verrier. C’est la première fois qu’une planète inconnue est découverte grâce aux calculs mathématiques découlant de la théorie Newtonienne. Fort d’une réputation devenue mondiale, Urbain Le Verrier deviendra directeur de l’Observatoire de Paris en 1854.

Observer Neptune

Située en moyenne à 4,5 milliards de km de la Terre, Neptune brille à une magnitude proche de 8. Elle est donc inaccessible à l’œil nu et dans les petits chercheurs de 25 à 40 mm de diamètre. Il faut au moins 50 mm d’ouverture pour espérer la capturer.

Pourquoi observer Neptune à l’opposition ?

Car pour deux raisons, c’est en principe le meilleur moment pour observer une planète : comme vu ci-avant, c’est le moment où la planète est au plus près de la Terre ; son diamètre apparent sera alors le plus important et puis parce qu’elle sera visible tout au long de la nuit. En ce qui concerne son diamètre, si on se rappelle qu’il s’agit de la planète la plus éloignée de la Terre, le gain en diamètre par rapport à une autre période d’observation ne sera pas foncièrement significatif. Même le jour de l’opposition, sa taille sera de l’ordre de 2,4’’, ce qui sera son diamètre durant les deux mois de septembre et octobre. Cette constance de sa taille angulaire est une bonne nouvelle car une intruse va venir perturber le ciel au moment de l’opposition de Neptune : si le 26 septembre sera le jour de ce phénomène, ce sera aussi le jour de la pleine Lune ; et comble de malchance, notre satellite naturel sera positionné environ 4° plus au nord de Neptune ce soir-là. Avec un tel phare à proximité, la recherche et plus encore l’observation de la planète vont s’avérer bien compliquées. Nous conseillons donc de tenter l’observation idéalement aux alentours ou peu après la nouvelle Lune soit entre le 5 et le 18 septembre, jour du premier quartier. Même 15 jours plus tôt que l’opposition, le diamètre sera déjà 2,4’’. Concernant son éclat, il sera constant à magnitude 7,8 sur les mois d’août, septembre, octobre et novembre. Son observation nécessite donc un instrument, qu’il soit lunette astronomique ou télescope. Un instrument doté d’un objectif de 60 à 80 mm de diamètre, donc assez modeste, sera tout à fait suffisant pour voir la planète. Toutefois, la puissance et les grossissements limités de ce genre d’instruments permettront de la distinguer des étoiles environnantes, guère plus. Pour distinguer nettement son disque et accéder à sa couleur bleue / verte, il faut un instrument nettement plus puissant, par exemple un télescope de 200 mm ou plus. Avec leurs très grandes focales, les formules optiques de type Maksutov ou Schmidt-Cassegrain se prêteront mieux qu’un classique Newton à la découverte du disque de Neptune, car pour un oculaire donné, elles offriront de plus forts grossissements. Pour la trouver dans le ciel, les possesseurs d’instruments équipés d’un système de visée automatique (Goto ou smart telescop) laisseront l’électronique viser à leur place. Pour les autres, il va falloir un peu de persévérance, car Neptune se situe dans Poissons, dans une portion de ciel pauvre en étoiles repère. En première approximation, on dira qu’elle est positionnée sous le grand carré de Pégase, au sud-est (en dessous à gauche) de la tête des Poissons (voir figure 1).

Le point de départ de la recherche sera une illustre voisine, à savoir Saturne, située à environ 9° à l’est (à gauche) de Neptune.

On démarrera la recherche idéalement avec une paire de jumelles 10x50 dont le champ fait environ 5° de diamètre. On cadrera Saturne, puis, on franchira deux champs et demi vers la droite. On s’aidera des étoiles repères de la figure 2 pour avancer dans la bonne direction. Une fois les 2,5 champs franchis, on devrait être centré sur la figure 3 :

Aux jumelles, en s’aidant des étoiles repères de la figure 3, Neptune apparaîtra sous la forme d’une étoile de magnitude ~8.

Une fois que l’on a bien repéré sa position, on fait le même chemin au chercheur de l’instrument. Une fois dans l’oculaire, on sera surpris de sa « discrétion », à savoir que, jusqu’à un grossissement de 80 ou 100 fois, elle passe pour une étoile. Il ne faut pas hésiter à grossir au maximum des capacités de l’instrument pour enfin distinguer un minuscule disque qui daigne nettement apparaître à partir de 120 fois, ce qui permet de l’identifier et de ne plus la confondre avec une étoile. Dans une grosse optique (200 à 300mm), l’observation est plus intéressante car il est beaucoup plus aisé de grossir et on distingue assez nettement sa douce lueur légèrement bleu-vert. A ce petit jeu, les vieilles lunettes astronomiques ont encore leur mot à dire. Observée dans la lunette de l’observatoire de Thury-sous-Clermont, dans l’Oise (avec une optique taillée en 1935 par le grand André Couder, directeur du Laboratoire d’optique de l’Observatoire de Paris), Neptune montre un disque net et très contrasté sur un fond de ciel noir comme de l’encre. Malgré une lentille de seulement 160 mm de diamètre, l’image est plus nette que dans des télescopes plus puissants.

À cet instant, l’ascension droite n’est pas exactement égale à 12 h et la déclinaison du centre du Soleil n’est pas nulle, car la latitude apparente du centre du Soleil n’est pas nulle, mais ces deux dernières valeurs sont proches de 12 h et de zéro. La direction du centre du Soleil est alors très proche de la direction opposée au point gamma, intersection de l’écliptique et de l’équateur céleste. La définition de cette direction est donc unique sur la sphère céleste.

Il ne faut pas confondre la direction de l’équinoxe d’automne qui est unique et le fait que le Soleil passe par cette direction. Ainsi, dans l’hémisphère nord, le début de l’automne correspond au passage du Soleil dans la direction de l’équinoxe d’automne, alors que ce même phénomène traduit le début du printemps dans l’hémisphère sud.

Notre calendrier (le calendrier grégorien) est construit de manière à éviter la dérive des dates des changements de saisons en conservant une date quasi fixe pour le début de chaque saison.

La date de l’équinoxe d’automne est, en 2026, le mercredi 23 septembre à 00 h 05 min 13 s UTC, soit à 02 h 05 min 13 s en temps légal français (UTC + 2 h).

Dans le calendrier grégorien, créé en 1582, l’équinoxe d’automne peut tomber le 21, 22, 23 ou 24 septembre. Il tombe en général le 22 ou le 23 septembre. Au xxi^e siècle, il tombe 76 fois le 22 septembre, 22 fois le 23 septembre et deux fois le 21 septembre : en 2092 et c’est la première fois depuis la création du calendrier grégorien, puis en 2096. Après le xxi^e siècle, cela se reproduit au xxv^e siècle en 2464, 2468, 2472, 2476, 2480, 2484, 2488, 2492, 2493, 2496 et 2497. Il est tombé un 24 septembre en 1803, 1807, 1903, 1907, 1911, 1915, 1919, 1923, 1927 et 1931, il tombera de nouveau à cette date en 2303. Vous trouverez ci-dessous dans un document PDF les dates des équinoxes sur la période allant de 1583 à 2999, ce document a été élaboré en 2008 avec des valeurs UTC extrapolées à partir de 2008, il peut donc y avoir des petits écarts avec les valeurs calculées chaque nouvelle année.

Le jour de l’équinoxe, si on fait abstraction de la réfraction atmosphérique, la durée de la nuit est égale à la durée du jour et c’est également le jour où le Soleil se lève plein est et se couche plein ouest.

Tous les amateurs du bon côté de la Terre pour viser Jupiter vont observer le même phénomène très facilement accessible avec des petits instruments. Leurs enregistrements vidéo datés permettent de délivrer des courbes de lumière très intéressantes. Leur exploitation a permis de construire les éphémérides précises des satellites, d’analyser les phénomènes de perturbations et de comprendre leur structure interne solide et liquide. Le système de Jupiter constitue un petit système solaire en miniature très pertinent pour comprendre l’évolution des systèmes planétaires. À l’intérieur de l’orbite de Io, les deux petits satellites de Jupiter Amalthée et Thébé constituent des cibles particulièrement intéressantes pour les amateurs les mieux équipés. Ils font l’objet d’éclipses par les satellites Galiléens dont les datations permettront d’améliorer leurs éphémérides. Elles permettront de préparer leurs visés par la mission Juice qui est en route et pourrait ouvrir la compréhension de la structure interne de Jupiter et de ces éventuelles marées. Le LTE de l’Observatoire de Paris compte sur les observations des amateurs et leurs livraisons des courbes de lumière datées avec une précision souhaitée de 0,1 s.

Cette année 2026-27 est très favorable. Vu depuis Jupiter, vont se succéder, le passage de la Terre puis celui du Soleil (équinoxe sur Jupiter) dans son plan équatorial qui est aussi le plan des orbites de ses satellites. Et cela dans les mois qui précédent l’opposition de Jupiter, moment optimal d’observation depuis le Terre. De plus Jupiter a une déclinaison positive favorisant ainsi les observations dans l’hémisphère Nord. La figure suivante et le tableau donnent ce calendrier.

Préparer vos observations

Pour préparer vos observations vous pouvez télécharger le calendrier des évènements visibles depuis votre site d’observation, en allant sur le site du formulaire des Phénomènes de satellites naturels.

Par exemple voici un extrait pour le mois de Septembre 2026 avec les évènements que vous pourriez observer depuis la France :

La campagne des PheMu 2026-27 est ouverte ! Nul doute que les évolutions techniques des matériels entre les mains des amateurs vont une nouvelle fois leur permettre de collecter des données de qualité et de précision. En particulier les « Smart Telescopes » peuvent rendre accessibles ces phénomènes aux débutants en astronomie. Pour les plus aguerris équipés de plus grands instruments, nous les invitons à s’attaquer à la détection des éclipses d’Amalthée et de Thébé.

Les planètes du système HIP 41378 passent devant leur étoile (méthode des transits), imposant un alignement presque parfait avec la Terre. Or, seul un système comme HIP 41378 sur 200 est dans cette configuration. Le système HIP 41378 est donc une perle rare permettant d’étudier des planètes ayant des orbites comparables aux planètes du Système solaire.

Cinq planètes du système ont d’abord été découvertes en 2015 par le télescope Kepler, mais leur nature et leurs orbites restaient mal connues. La compréhension de ce système a nécessité une décennie d’observations avec des instruments majoritairement situés au Chili, qui ont mesuré les variations des vitesses de l’étoile sous l’influence des planètes (méthode des vitesses radiales).

HIP 41378 devient ainsi l’un des premiers systèmes multiples où des planètes à longue période sont bien caractérisées. Il se compose de trois planètes internes plus petites que Neptune et de trois planètes externes, peu denses et pouvant atteindre la taille de Saturne. Une septième planète, plus éloignée, reste à confirmer.

Parmi les planètes externes, la planète HIP 41378 f est particulièrement intrigante : son rayon extrêmement large compte tenu de sa masse défie les modèles de formation planétaire. Une hypothèse, actuellement à l’étude au LTE dans le cadre du projet WRAPS ("Where do Rings Appear in Planetary Systems ?") suggère que cette planète serait en réalité entourée d’anneaux opaques très inclinés, lui donnant l’apparence d’une planète plus grande (cf. Figure). La formation d’un tel anneau pourrait être le résulat naturel de l’évolution d’une lune autour de cette planète.

Professeur à l’Université de Californie Los Angeles (UCLA), Jean-Luc Margot est un astronome renommé internationalement pour ses travaux dans l’astronomie radar planétaire et les mesures de haute précision des rotations des corps planétaires et recherche de technosignatures. Il deviendra membre de l’Académie royale des sciences, des lettres et des beaux-arts de Belgique avant la fin de de l’année. Il dirige également l’initiative UCLA SETI et a collaboré avec plus de 200 étudiants et 40 000 bénévoles pour la recherche de la vie dans l’Univers.

À partir de septembre, il travaillera au sein de l’équipe Astronomie et Systèmes Dynamiques (ASD) avec notamment N. Rambaux (Sorbonne Université) et J. Laskar (CNRS) sur l’étude de Vénus qui est l’objectif de la prochaine mission Envision, ainsi qu’autour de l’étude des satellites de glaces et des petits corps du Système solaire.

Il tiendra les conférences suivantes :

• "Les détectives de l'espace : à la recherche de la vie ailleurs dans l'univers", le dimanche 15 novembre 2026 à 13h45 aux Rencontres Ciel et Espace
• "Les détectives de l'espace : à la recherche de la vie ailleurs dans l'univers", le mercredi 9 décembre 2026 à 19h au CNAM
• "High-precision measurements of planetary spin states", courant janvier dans le cadre des conférences du Bureau des Longitudes

Jean-Luc Margot proposera enfin un enseignement dans le cadre du cycle de cours à la PSL week du 23 novembre.

Nous savons que plusieurs savants et philosophes de l’antiquité en étaient convaincus. Comment pouvaient-ils l’être sans avoir à disposition toute la technologie actuelle ? Par le raisonnement déductif de ce qu’ils observaient.

Plongez avec eux à l’Antiquité et découvrez comment ils ont abordé leurs démonstrations en vous laissant guider par l’application interactive de réalité virtuelle (casque) développée par le SE-OP du LTE.

Une fois l’application lancée vous entrez dans un univers éthéré au sein duquel trois ateliers vous seront proposés. Vous pourrez recréer leurs expériences : mesurer les ombres à la manière d’Ératosthène, simuler une éclipse de Lune avec Aristote et découvrir ce que révèle la ligne d’horizon.

Saisissez leurs intuitions, rejouez leurs démarches, et éprouvez la force d’observations simples qui ont changé notre vision du monde.

L’application est gratuite et nous espérons que vous aurez l’occasion de le tester chez vous, dans un musée ou lors d'un évènement !

Le 9 juin 2026, le dossier de candidature du Pic du Midi et de son observatoire au patrimoine mondial de l'UNESCO a été officiellement remis au Président de la République lors d'une réception au palais de l'Élysée, réunissant plus de 300 représentants du territoire des Hautes-Pyrénées — élus, scientifiques, enseignants et étudiants. Plusieurs membres du LTE ont pris part à cet événement, aux côtés des autres laboratoires et institutions engagés sur ce dossier.

Occupé en continu depuis 1878, le Pic du Midi de Bigorre culmine à 2 877 mètres et doit sa réputation scientifique à la pureté de son air et à la stabilité de son atmosphère. C'est aussi, depuis 2013, la zone cœur de la première Réserve Internationale de Ciel Étoilé (RICE) d'Europe continentale : un label porté conjointement avec le Parc national des Pyrénées et le Syndicat départemental d'énergie des Hautes-Pyrénées, qui engage 247 communes du département à réduire leur pollution lumineuse pour préserver la qualité du ciel nocturne.

Porté depuis 2021 et inscrit sur la liste indicative française depuis octobre 2022, le dossier complet a été soumis par la France en janvier 2026. Il consacre plus de 150 ans de contributions du site à l'astronomie, à la physique de l'atmosphère et à l'étude de l'environnement, ainsi que le lien singulier entre recherche, patrimoine et territoire qui caractérise le Pic du Midi. Son examen par le Comité du patrimoine mondial de l'UNESCO est prévu en juillet 2027.

Le Pic du Midi est un observatoire d’intérêt pour le LTE. En effet, le site héberge le télescope de 1m (T1m), utilisé depuis de nombreuses années par des membres du laboratoire pour des programmes de recherche en planétologie, en particulier l'astrométrie des petits corps du Système solaire.

Le T1M fait aussi l’objet du projet TRoPPic (Télescope Robotique Pédagogique au Pic du Midi), qui vise à rendre l'instrument pleinement opérable à distance, à la fois pour prolonger et faciliter ces programmes scientifiques et pour développer des usages pédagogiques : télé-observation pour les étudiants, formation des enseignants. TRoPPic illustre ainsi concrètement la continuité entre les usages historiques du site et ses usages actuels.

Une éventuelle inscription au patrimoine mondial renforcerait la visibilité du site et, avec elle, celle des activités qui continuent de s'y développer.