Oppositions, conjonctions, quadratures, élongations

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Ces termes correspondent à des configurations particulières des corps célestes choisies parce qu'elles permettent une observation très favorable d'une planète ou bien qu'elles indiquent une impossibilité d'observation.

Définitions :

Opposition:
Opposition d'une planète avec un autre astre: phénomène pour lequel les longitudes célestes géocentriques de la planète et de l'autre astre diffèrent de 180° . L'opposition peut concerner deux planètes mais c'est souvent l'opposition d'une planète et du Soleil qui est recherchée car cette configuration correspond aux conditions les plus favorables d'observation de la planète.
Opposition d'une planète avec le Soleil: cette configuration ne concerne que les planètes supérieures Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune. C'est au moment de l'opposition que la distance entre la planète et la Terre est minimale. Au moment de l'opposition, la planète se lève à peu près quand le Soleil se couche.

Figure n°1: opposition, conjonction, quadrature

Conjonction:
Conjonction entre une planète et un ou plusieurs astres: phénomène dans lequel deux ou plusieurs corps célestes ont des longitudes célestes géocentriques égales, ce qui signifie que les corps sont au plus près dans le ciel.
Conjonction d'une planète supérieure avec le Soleil : les longitudes célestes géocentriques (ou ascension droite) de la planète et du Soleil sont égales. Conjonction de Mercure ou Vénus avec le Soleil : les longitudes célestes géocentriques (ou ascension droite) de la planète et du Soleil sont égales, la conjonction est dite supérieure ou inférieure suivant que le Soleil est entre la Terre et la planète ou que la planète est entre la Terre et le Soleil.
Conjonction de deux planètes entre elles, d'une planète avec la Lune ou avec une étoile : les ascensions droites des deux astres considérés sont égales. La conjonction entre une planète et la Lune est souvent spectaculaire quand la Lune occulte la planète.

Quadrature:
Configuration pour les planètes supérieures exclusivement:
Quadrature d'une planète supérieure avec le Soleil: phénomène pour lequel les longitudes célestes géocentriques de la planète et du Soleil diffèrent de 90°.

Figure n°2: élongations

Elongation:
Configuration pour les planètes inférieures exclusivement:
Elongation maximale: c'est la configuration pour laquelle la distance angulaire apparente de la planète et du Soleil est la plus grande. Les planètes inférieures ne pouvant pas être en opposition avec le Soleil, c'est la configuration qui permet l'observation la plus favorable de la planète. Lorsque Mercure et Vénus, sont proches de leur « plus grande élongation "est" », elles sont visibles après le coucher du Soleil. À l'inverse, quand elles sont proches de leur « plus grande élongation "ouest" » elles sont visibles avant le lever du Soleil.
Pour les planètes supérieures du Système solaire, l'élongation maximale correspond à l'opposition, c'est-à-dire à une élongation de 180°.

Durée entre deux oppositions (exemple de Mars):
La vitesse angulaire (sidérale) moyenne de la Terre est n1 = 6.28307585 radians/an et celle de Mars n2 = 3.34061243 radians/an. Si on démarre à une opposition, la nouvelle opposition a lieu lorsque la Terre prend 1 tour à Mars, soit
n1*t = n2*t + 2 pi
donc, au bout de (en années)
t1 = 2 pi/(n1-n2)
soit, en nombre de tours pour la Terre (donc pratiquement en nombre d'années)
nopp = t1/T1=n1/(n1-n2) = 2.135311456 tours ou années
Il faut donc un peu plus de 2 ans et 49 jours pour retrouver une nouvelle opposition.

Figure n°3: les oppositions de Mars récentes: les oppositions ayant lieu près du périhélie de Mars
sont les plus favorables, d'autant que l'aphélie de la Terre est proche.

Cas particulier de Mars:
la planète Mars s'approche le plus de la Terre au moment de l'opposition mais cette distance varie à chaque opposition du fait des orbites elliptiques de la Terre et de Mars. Elle peut varier du simple au double, ainsi, certaines oppositions sont beaucoup plus favorables que d'autres à l'observation de Mars.
Les oppositions de Mars de la période actuelle sont les suivantes:

Dates	Distance à la Terre en UA	Diamètre apparent en arcsec
13 juin 2001	0.4556	21"
28 août 2003	0.3728	25"
7 novembre 2005	0.4700	21"
24 décembre 2007	0.5929	17"
29 janvier 2010	0.6644	14"
3 mars 2012	0.6741	14"
8 avril 2014	0.6209	15"
22 mai 2016	0.5094	19"
27 juillet 2018	0.3862	24"
13 octobre 2020	0.4192	23"
8 décembre 2022	0.5496	18"
16 janvier 2025	0.6437	15"
19 février 2027	0.6779	14"
25 mars 2029	0.6491	15"

Les oppositions de Mars les plus favorables:

   date              distance Terre-Mars      diamètre apparent
                     (ua)     (millions de km)   de Mars
25 août 1719       0.374010       55.951          25.05"
13 août 1766       0.373260       55.839          25.10"
18 août 1845       0.373021       55.803          25.11"
22 août 1924       0.372846       55.777          25.12"
27 août 2003       0.372719       55.758          25.13"
15 août 2050       0.374051       55.957          25.04"
30 août 2082       0.373564       55.884          25.08"
19 août 2129       0.373276       55.841          25.10"
24 août 2208       0.372794       55.769          25.13"
28 août 2287       0.372254       55.688          25.16"

On remarque que les dates favorables ont lieu en août: c'est l'époque où la Terre se trouve dans la direction du périhélie de Mars et si Mars s'y trouve aussi la distance Mars-Soleil est minimale et donc la distance Terre-Mars est aussi minimale.

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Crédit : J.E. Arlot, IMCCE/observatoire de Paris