Lacaille Nicolas-Louis de (Rumigny, 1713-Paris, 1762)
L'abbé Nicolas-Louis de Lacaille consacra une partie essentielle de sa vie à l'astronomie. En 1739, il participe à la mesure de la méridienne de France et entre deux ans plus tard à l'Académie des sciences. Entre octobre 1750 et juin 1754, il se retrouve au Cap de Bonne Espérance pour mesurer l'arc du méridien. En 1751, lors de cette mission, il contribue également à une expérience permettant de déterminer la distance de la Lune par la méthode des parallaxes ; une seconde mesure étant effectuée depuis Berlin par Joseph Lefrançois de Lalande (1732-1807).
Toujours depuis le Cap de Bonne Espérance, il étudie le ciel de l'hémisphère sud et répertorie 42 nébuleuses, dont les objets 55, 69 et 83 du Catalogue Messier. Il transformera la constellation australe de l'Abeille en Mouche et en nommera 14 nouvelles, parmi lesquelles : Boussole, Burin, Sculpteur, Table, Télescope…
L'astéroïde n° 9135 porte son nom, ainsi qu'un cratère lunaire de 68 km de diamètre (23,8 °S-1,1 °E).
Lagrange Joseph-Louis, comte de (Turin, 1736-Paris, 1813)
Prédestiné à une carrière juridique, Giuseppe Luigi Lagrangia commence par enseigner les mathématiques à l'École d'artillerie de sa ville natale dès 1756. Deux ans plus tard, il crée avec ses élèves une société scientifique qui deviendra la future Académie des sciences de Turin. En 1766, il succède à Leonhard Euler (1707-1783) à l'Académie de Frédéric II à Berlin et intègre celle de Paris en 1772. Sur l'invitation de Louis XVI, en 1787, il rejoint définitivement la France et s'y fixe jusqu'à son décès en 1813. Son corps sera plus tard transféré au Panthéon.
Élu président de la commission chargée de l'établissement du nouveau système des poids et mesures, il dispense ses cours à l'École normale et Polytechnique. Mathématicien et astronome, il crée la géométrie analytique et étudie les mouvements planétaires. Il démontre, en 1772, l'existence des points d'équilibres gravitationnels qui portent son nom : les « points de Lagrange ».
Les restes d'une plaine close lunaire d'un diamètre de 100 km lui sont dédiés (33,2 °S-72,0 °O) ainsi que l'astéroïde n° 1006.
Lalande Joseph Jérôme Lefrançois de (Bourg en Bresse, 1732-Paris, 1807)
En 1751, il participa – avec Nicolas-Louis de Lacaille (1713-1762) – à l'opération de triangulation pour mesurer la parallaxe de la Lune en observant depuis Berlin. Il eut le même rôle déterminant lors des transits de Vénus de 1761 et 1769.
Directeur de l'observatoire de Paris, entre 1795 et 1800, il s'illustra également comme vulgarisateur en organisant des séances d'observations publiques. Auteur d'une Astronomie en 2 volumes en 1764, puis en 3 volumes en 1771 (une forme abrégée sortira en 1774), son ouvrage le plus connu reste Astronomie pour les dames paru en 1786. Entre 1760 et 1765, puis à nouveau entre 1794 et 1807, il fut l'éditeur de la Connaissance des temps. En 1801, il publia Une histoire céleste française, compilation de 47 390 observations d'étoiles jusqu'à la magnitude 9.
En 1798, il « inventa » les constellations de l'Aérostat, du Chat, de Messier et du Quadrant mural. Un cratère lunaire de 24 km de diamètre lui est dédié (4,4 °S-8,6 °O).
Latitude
Sur Terre, dans le système de coordonnées géographiques, c'est l'écart angulaire d'un point de la sphère terrestre mesuré depuis le plan équatorial. Il se mesure de 0° à 90°, positivement au Nord et négativement au Sud. Il peut aussi s'exprimer sans signe en latitude Nord ou Sud. Par extension, sur un corps céleste, la latitude reste l'angle entre la verticale en un point avec le plan équatorial.
C'est en 1912, alors qu'elle travaillait à l'observatoire de Harvard sur les étoiles variables des Nuages de Magellan, que Henrietta Swan Leavitt remarqua une étonnante relation entre la magnitude absolue et la période de variation de luminosité des céphéides. Cette découverte se révèle fondamentale pour l'astrophysique. Après étalonnage de ces variations à l'aide de quelques parallaxes, il est devenu possible de les utiliser pour la mesure des distances par comparaison entre magnitude absolue et magnitude apparente.
Outre cette découverte capitale, il faut également mettre à son actif l'identification de plus de 2 400 étoiles variables, 4 novæ et quelques astéroïdes. Le n° 5383 lui est dédié.
Lever héliaque
Lever d'un astre qui précède juste celui du Soleil. Dans l'Antiquité, le lever héliaque de Sirius (α CMa) était particulièrement attendu des Égyptiens car il était annonciateur des crues fertilisatrices du Nil.
La plus évidente est celle de la Lune. Comme toutes les autres planètes, notre satellite décrit une orbite elliptique. Suivant la seconde loi de Kepler, son périple autour de la Terre ne s'effectue pas à vitesse constante. Sa face visible présente ainsi un balancement apparent autour d'une position moyenne en longitude : c'est la libration en longitude.
De même, l'inclinaison de son axe de rotation permet de voir une zone supplémentaire en latitude, alternativement aux pôles Nord et Sud : c'est la libration en latitude.
La combinaison de ces mouvements fait que 59 % de la surface lunaire est observable depuis la Terre. Dans une moindre mesure, il existe également une libration diurne (ou parallactique) due à la rotation de la Terre, un observateur changeant de point de vue durant la nuit.
Animation montrant les phases, les librations ainsi que la variation du diamètre apparent de la Lune.
En 1766, traduisant l'ouvrage Contemplation de la Nature du naturaliste et philosophe Charles Bonnet (1720-1793), le mathématicien Johann Daniel Tietz (dit Titius, 1729-1796) remarqua que les distances des planètes au Soleil, rapportées à la distance Terre-Soleil, formaient une suite numérique selon une simple progression arithmétique. Elle fut reprise et énoncée dans un ouvrage d'astronomie par Johann Bode (1747-1826) en 1772 sous la forme : d = 0,4 + 0,3 · 2n-1 où d est la distance exprimée en unités astronomiques et n un entier positif correspondant au rang de la planète.
Valeurs Tietz - Bode
Rang
Planète
Titius-Bode
Réelle
1
Mercure
0,4
0,39
2
Vénus
0,7
0,72
3
Terre
1,0
1,00
4
Mars
1,6
1,52
5
-
2,8
2,77
6
Jupiter
5,2
5,20
7
Saturne
10,0
9,54
8
Uranus
19,6
19,2
La valeur 2,8 ne correspondant à aucune planète connue, cette relation fut considérée par la plupart des astronomes comme une heureuse coïncidence. La découverte d'Uranus par William Herschel (1738-1822), le 13 mars 1781, sembla conforter les partisans de la loi de Titius-Bode. Elle orbitait bien à la distance prévue. Dès lors, bon nombre d'astronomes se mirent à la recherche d'une planète correspondant à la place laissée vacante. Le 1er janvier 1801, Giuseppe Piazzi (1746-1826) découvrit un objet orbitant à cette distance : la planète naine Cérès. La découverte des planètes transuraniennes viendra infirmer la logique (?) de cette curieuse série. Bien que totalement empirique, cette « méthode » permet par un moyen mnémotechnique simple de retrouver facilement les distances des planètes visibles à l'œil nu (en ua). Il suffit d'écrire 0 et 3, puis de doubler cette dernière valeur pour chaque rang, soit : 6, 12, 24, 48 et 96. En additionnant 4 à chacun de ces nombres, on obtient : 4, 7, 10, 16, 28, 52 et 100. En divisant chaque terme par 10, on retrouve bien les valeurs en accord avec la « loi » dite de Titius-Bode.
La « structure » de cette variation a été améliorée par le soviétique Otto Schmidt (1891-1956) en scindant les mesures en deux parties :
planètes telluriques : \( \sqrt{d} \) = 0,62 + 0,2n (n prenant les valeurs de 0 à 3) ;
planètes joviennes : \( \sqrt{d} \) = 2,28 + n (n prenant les valeurs de 0 à 4).
NOTA : dans ce système, les astéroïdes ne sont pas pris en compte.
Valeurs Otto Schmidt
Rang
Planète
O. Schmidt
Réelle
0
Mercure
0,62
0,62
1
Vénus
0,82
0,85
2
Terre
1,02
1,00
3
Mars
1,22
1,23
0
Jupiter
2,28
2,28
1
Saturne
3,98
3,91
2
Uranus
4,28
4,28
3
Neptune
5,23
5,48
4
Pluton
6,28
6,29
Lois de Kepler
Pour expliquer les orbites planétaires, Johannes Kepler (1571-1630) sera le premier à rompre avec la tradition des mouvements circulaires et uniformes. Sur la base de données observationnelles très précises de Tycho Brahe (1546-1601), il établira empiriquement les 3 relations suivantes :
Loi 1 : l'orbite de chaque planète est une ellipse dont le Soleil occupe l'un des foyers.
Première loi de Kepler
(f1 P) + (P f2) = constante = ABLoi 2 : le rayon vecteur reliant le Soleil à une planète balaie des aires égales en des périodes égales.
Deuxième loi de Kepler
Période P1 P2 = période P3 P4 ; S1 = S2Loi 3 : le rapport entre le cube du demi-grand axe de l'orbite (a, exprimé en unités astronomiques) et le carré de la période de révolution (T) est constant pour tout système de type planétaire gravitant autour d'un objet central : a3 / T2 = constante.
Les deux premières lois furent publiées en 1609, la dernière en 1618. Elles seront expliquées par la théorie de la gravitation universelle énoncée par Isaac Newton (1642-1727).
Validité de la 3e loi de Kepler
Planète
a
T
a3 / T2
Mercure
0,387 1
0,240 842 04
1,000 01
Vénus
0,723 3
0,615 118 77
0,999 86
Terre
1
1
1
Mars
1,523 7
1,880 817 84
1,000 01
Jupiter
5,202 6
11,861 790 1
1,000 8
Saturne
9,554 7
29,456 600 3
1,005 3
Uranus
19,218 1
84,019 153 7
1,005 5
Neptune
30,109 6
164,767 451
1,005 5
Pluton
39,438 7
247,688 471
0,999 90
Le tableau montre que le rapport a3 / T2 est constant à mieux que 2/10 000e pour les planètes telluriques et 6/1 000e pour les planètes gazeuses. En réalité, a3 / T2 n'est pas constant mais égal à : a3 / T2 = \( G \) / 4π2 (Ms + Mp) où Ms est la masse du Soleil, Mp celle de la planète et \( G \) est la constante de gravitation universelle.
Longitude
Sur Terre, dans le système de coordonnées géographiques, c'est l'écart angulaire d'un point de la sphère terrestre mesuré en degrés depuis le méridien conventionnel d'origine (méridien de Greenwich) marqué 0°, en spécifiant la direction E ou O. Les anglosaxons expriment parfois la longitude en positif à l'est de Greenwich et en négatif à l'ouest. D'une manière générale, la longitude d'un point sur un autre corps céleste se mesure également par rapport à un méridien de référence arbitraire.
Son origine a été donnée en 1683 par Jean Dominique Cassini (1625-1712) : il s'agit de la lumière diffusée par des petits grains de poussière distribués dans le Système solaire. Ces grains de poussière interplanétaire sont de même nature que les micro-météorites ; leur réunion constitue un vaste nuage d'au moins 600 millions de kilomètres de long : le nuage zodiacal. Ce phénomène lumineux dessine une portion d'ellipse très allongée dont l'axe est voisin de la trace de l'écliptique.
En France, elle est visible en février-mars à l'Ouest, deux heures environ après le coucher du Soleil ou en septembre-octobre (à l'Est) deux heures environ avant son lever. Son nom provient du fait qu'elle ne se manifeste à l'œil nu que devant les constellations du zodiaque.
Avec le « L » majuscule, désigne le seul satellite naturel de la Terre. Les satellites naturels des autres planètes sont également appelés des lunes, mais avec le « l » en minuscule.
Lyman Theodore (Boston, 1874-Cambridge, 1954)
Le nom de ce physicien américain est étroitement associé au domaine de la spectroscopie. En 1906, en étudiant le spectre ultraviolet émis par des molécules d'hydrogène traversé par un courant électrique, il découvre la première raie de ce qui sera nommé la « série de Lyman ».
Entre 1906 et 1914, il étudie cette série qui correspond aux transitions des états excités de l'atome d'hydrogène vers le niveau fondamental. Il recoit la médaille Rumford en 1918.
Un cratère lunaire de 84 km de diamètre lui est dédié sur la face cachée de la Lune, près du pôle Sud (64,9 S - 162,5 E).
Constellation symbolisant l'instrument de musique traditionnel dont la légende attribue l'invention à Apollon. La Lyre est facilement repérable par son étoile Véga qui forme avec Deneb et Altaïr le célèbre « Triangle de l'été ». Son sigle est Lyr (Lyra).
