Ciel extraterrestre

Comme Mercure n'a pas ou peu d'atmosphère, une vue du ciel de la planète ne serait pas différente d'une vue de l'espace depuis l'orbite. Mercure possède une étoile au pôle sud, Alpha Pictoris. Elle est plus faible que l'étoile polaire de la Terre dans la constellation Ursa Minor.

Le soleil de Mercure

En moyenne, le diamètre visible du Soleil sur Mercure est 2,5 fois plus grand qu'il n'apparaît sur Terre, et sa luminosité totale est plus de 6 fois plus grande. En raison de l'orbite de la planète, le diamètre apparent du Soleil dans le ciel varierait de 2,2 fois celui de la Terre à 3,2 fois. Le soleil serait plus de dix fois plus lumineux.

En raison de sa lente rotation, une journée sur Mer dure environ 176 jours terrestres.

Autres planètes vues depuis Mercure

Après le Soleil, le deuxième objet le plus lumineux dans le ciel de Mercure est Vénus, qui y est beaucoup plus brillante que pour les observateurs sur Terre.

La Terre et la Lune sont également très présentes dans le ciel de Mercure. et -1,2, respectivement. Toutes les autres planètes sont visibles comme sur la Terre, mais un peu moins brillantes en opposition.

L'atmosphère de Vénus est si épaisse que le Soleil n'est pas facilement visible dans le ciel de jour, et les étoiles ne sont pas visibles la nuit. Les images en couleur prises par les sondes spatiales suggèrent que le ciel de Vénus est orange. Si le Soleil pouvait être vu depuis la surface de Vénus, le temps entre un lever de soleil et le suivant serait d'environ 117 jours terrestres. En raison de la rotation de Vénus, le Soleil semblerait se lever à l'ouest et se coucher à l'est.

Un observateur au-dessus des nuages de Vénus ferait le tour de la planète en quatre jours terrestres environ, et verrait un ciel dans lequel la Terre et la Lune brillent de tous leurs feux. Mercure serait également facile à repérer, car elle est plus proche et plus brillante, et parce que son allongement maximal par rapport au Soleil est considérablement plus important que lorsqu'elle est observée depuis la Terre.

L'atmosphère de la Lune est très fine, de sorte que son ciel est toujours noir, comme dans le cas de Mercure. Cependant, le Soleil est si brillant qu'il est impossible de voir les étoiles pendant la journée, à moins que l'observateur ne soit bien protégé de la lumière du soleil.

Le soleil depuis la lune

Le Soleil a la même apparence depuis la Lune que depuis l'orbite terrestre, un peu plus brillant qu'à la surface de la Terre, et de couleur blanc pur, en raison du manque de diffusion et d'absorption dans son atmosphère très mince.

En raison de la position et de l'orbite de la Lune, le Soleil prend presque toujours le même chemin à travers le ciel de la Lune au cours d'une année. Par conséquent, il existe des cratères et des vallées près des pôles de la Lune qui ne reçoivent jamais la lumière directe du soleil, et il peut exister des montagnes et des sommets de collines qui ne sont jamais à l'ombre.

La Terre depuis la Lune

La Terre est l'une des caractéristiques les plus importantes du ciel de la Lune. La Terre montre des phases, tout comme la Lune le fait pour les observateurs sur Terre. Les phases, cependant, sont opposées ; lorsque l'observateur sur Terre voit la pleine Lune, l'observateur lunaire voit une "nouvelle Terre", et vice versa. La pleine Terre brille plus de 50 fois plus que la pleine Lune à son point le plus lumineux pour l'observateur sur Terre. La lumière de la Terre qui se reflète sur la moitié sombre de la Lune est suffisamment brillante pour être visible depuis la Terre, et est connue sous le nom de "earthshine".

En raison de la rotation de la Lune, un côté de la Lune (le "côté proche") est en permanence tourné vers la Terre, et l'autre côté, le "côté éloigné", n'est généralement pas visible depuis la Terre. Cela signifie, à l'inverse, que la Terre ne peut être vue que de la face proche de la Lune et serait toujours invisible de la face éloignée.

Les éclipses de la Lune

La Terre et le Soleil se rencontrent parfois dans le ciel lunaire, ce qui provoque une éclipse. Sur la Terre, on assisterait à une éclipse lunaire, lorsque la Lune traverse l'ombre de la Terre ; tandis que sur la Lune, on assisterait à une éclipse solaire, lorsque le Soleil passe derrière la Terre. Comme le diamètre apparent de la Terre est quatre fois plus grand que celui du Soleil, le Soleil serait caché derrière la Terre pendant des heures. L'atmosphère terrestre serait visible sous la forme d'un anneau rougeâtre.

Les ombres des éclipses solaires, lorsque la Lune bloque la lumière du soleil vers la Terre, ne seraient en revanche pas aussi spectaculaires pour les observateurs de la Lune regardant la Terre : l'ombre de la Lune se rétrécit presque à la surface de la Terre. Une tache sombre et floue serait à peine visible. L'effet serait comparable à l'ombre d'une balle de golf projetée par la lumière du soleil sur un objet situé à 5 m de distance. Les observateurs sur la Lune avec des télescopes pourraient discerner l'ombre ombrale comme une tache noire au centre d'une région moins sombre (pénombre) qui se déplacerait sur tout le disque terrestre. Elle aurait essentiellement la même apparence que celle de l'Observatoire climatique de l'espace lointain, qui orbite autour de la Terre au point Lagrangien L1 du système Soleil-Terre, à 1,5 million de km de la Terre.

En résumé, chaque fois qu'une éclipse quelconque se produit sur la Terre, une éclipse d'un autre type se produit sur la Lune. Les éclipses se produisent pour les observateurs à la fois sur la Terre et sur la Lune lorsque les deux corps et le Soleil s'alignent en ligne droite.

Mars n'a qu'une mince atmosphère, mais elle est extrêmement poussiéreuse, et il y a beaucoup de lumière qui est dispersée. Le ciel est donc assez lumineux pendant la journée et les étoiles ne sont pas visibles.

La couleur du ciel martien

Il est difficile de capturer des images en couleur précises de la surface de Mars. Pendant de nombreuses années, on a cru que le ciel de Mars était plus rose qu'on ne le croit aujourd'hui.

On sait maintenant que pendant la journée martienne, le ciel est d'une couleur caramel. Au coucher et au lever du soleil, le ciel est de couleur rose, mais à proximité du soleil couchant, il est bleu. C'est le contraire de la situation sur Terre. Le crépuscule dure longtemps après le coucher du Soleil et avant son lever en raison de la poussière qui se trouve en altitude dans l'atmosphère de Mars.

Sur Mars, la couleur rouge du ciel est due à la présence d'oxyde de fer(III) dans les particules de poussière en suspension dans l'air. Ces particules sont plus grosses que les molécules de gaz, de sorte que la majeure partie de la lumière est diffusée. La poussière absorbe la lumière bleue et diffuse des longueurs d'onde plus importantes (rouge, orange, jaune).

Le Soleil de Mars

Le Soleil vu de Mars est à peu près _5⁄8 aussi grand que vu de la Terre, et il brille à 40 % de la lumière, soit approximativement la luminosité d'un après-midi légèrement nuageux sur Terre.

Les lunes de Mars vues de Mars

Mars a deux petites lunes : Phobos et Deimos. À partir de la surface martienne, Phobos a une taille comprise entre le tiers et la moitié de celle du Soleil, tandis que Deimos fait à peine plus d'un point.

En raison de son orbite, Phobos s'élève à l'ouest et se couche à l'est. Deimos se lève à l'est et se couche à l'ouest, comme une lune "normale", bien que son apparence à l'œil nu ressemble à celle d'une étoile. Phobos et Deimos peuvent toutes deux éclipser le Soleil vu de Mars, bien qu'aucune des deux ne puisse recouvrir complètement son disque et que l'événement soit en fait un transit, plutôt qu'une éclipse.

La Terre depuis Mars

La Terre est visible depuis Mars comme une étoile double ; la Lune serait visible à ses côtés comme un compagnon plus faible.

Vénus de Mars

Vénus, vue de Mars, aurait une magnitude apparente d'environ -3,2.

Les planètes extérieures

Par rapport à leur vue de la Terre, les planètes extérieures (Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune) apparaîtraient légèrement plus brillantes en opposition, mais légèrement plus sombres en conjonction.

Le ciel des lunes de Mars

Depuis Phobos, Mars apparaît 6 400 fois plus grande et 2 500 fois plus lumineuse que la pleine Lune vue depuis la Terre. De Deimos, Mars apparaît 1 000 fois plus grande et 400 fois plus lumineuse que la pleine Lune vue de la Terre.

La ceinture d'astéroïdes est peu peuplée et la plupart des astéroïdes sont très petits, de sorte qu'un observateur situé sur un astéroïde ne pourrait probablement pas en voir un autre sans l'aide d'un télescope. Certains astéroïdes qui croisent les orbites des planètes peuvent parfois s'approcher suffisamment d'une planète ou d'un astéroïde pour qu'un observateur de cet astéroïde puisse distinguer le disque de l'objet proche sans l'aide de jumelles ou d'un télescope.

Bien qu'aucune image de l'atmosphère de Jupiter n'ait jamais été prise, les représentations artistiques supposent généralement que le ciel de la planète est bleu, bien que plus sombre que celui de la Terre, parce que la lumière du soleil y est en moyenne 27 fois plus faible, au moins dans les parties supérieures de l'atmosphère. Les anneaux étroits de la planète peuvent être faiblement visibles depuis les latitudes au-dessus de l'équateur. Plus bas dans l'atmosphère, le Soleil serait obscurci par des nuages et des brumes de différentes couleurs, le plus souvent bleues, brunes et rouges. Bien que les théories abondent sur la cause de ces couleurs, il n'existe actuellement aucune réponse claire.

Depuis Jupiter, le Soleil semble faire moins d'un quart de sa taille vue depuis la Terre.

Les lunes de Jupiter vues de Jupiter

Outre le Soleil, les objets les plus importants dans le ciel de Jupiter sont les quatre lunes galiléennes. Io, la plus proche de la planète, serait légèrement plus grosse que la pleine lune du ciel terrestre, bien que moins brillante, et serait la plus grosse lune du système solaire vue de Jupiter. La luminosité plus élevée d'Europe ne compenserait pas sa distance plus grande par rapport à Jupiter, de sorte qu'elle n'éclipserait pas Io. Ganymède, la plus grande lune et la troisième à partir de Jupiter, est presque aussi brillante que Io et Europe, mais n'apparaît que de la moitié de la taille de Io. Callisto, plus éloignée, n'apparaîtrait qu'à un quart de la taille de Io.

Aucune des caractéristiques de la surface des lunes de Jupiter n'apparaîtrait aussi proéminente que les maries lunaires lorsqu'on regarde la Lune depuis la Terre. Des taches sombres et claires seraient visibles à la surface de Io en raison de la coloration du soufre qui recouvre Io, et les plus grands volcans seraient désignés par des points sombres, mais l'absence de grands éléments contrastés en fait une mauvaise vue. Europa, cependant, apparaîtrait comme un disque blanc complètement dépourvu de caractéristiques. Même vues de près, la plupart des images des vaisseaux spatiaux utilisent des contrastes renforcés pour montrer clairement les fissures dans la glace d'Europan. De vagues taches sombres et claires seraient visibles sur Ganymède, alors que Callisto est beaucoup trop éloigné pour que l'on puisse en distinguer les caractéristiques.

Les quatre lunes galiléennes se distinguent par la rapidité de leur mouvement, par rapport à la Lune. Elles sont également toutes assez grandes pour éclipser complètement le Soleil.

Les petites lunes intérieures de Jupiter n'apparaissent que sous forme de points ressemblant à des étoiles, à l'exception d'Amalthea, qui peut parfois apparaître aussi grande que Callisto. Cependant, elles seraient toutes plus brillantes que n'importe quelle étoile. Les lunes extérieures seraient invisibles, à l'exception d'Himalia, qui n'apparaîtrait à l'œil nu sous la forme d'un point faible ressemblant à une étoile que dans des circonstances favorables.

Le ciel des lunes de Jupiter

Aucune des lunes de Jupiter n'a plus que des traces d'atmosphère, donc leur ciel est noir ou presque. Pour un observateur sur l'une des lunes, la caractéristique la plus importante du ciel serait de loin Jupiter.

Comme les lunes intérieures de Jupiter sont en rotation synchrone autour de Jupiter, la planète apparaît toujours à peu près au même endroit dans leur ciel. Les observateurs des satellites galiléens tournés vers l'extérieur ne verraient jamais Jupiter, par exemple.

Depuis les lunes de Jupiter, les éclipses solaires provoquées par les satellites galiléens seraient spectaculaires, car un observateur verrait l'ombre circulaire de la lune en éclipse se propager sur le visage de Jupiter.

Le ciel dans la partie supérieure de l'atmosphère de Saturne est bleu, mais la couleur prédominante de ses nuages suggère qu'il pourrait être jaunâtre plus bas. Les anneaux de Saturne sont presque certainement visibles depuis la partie supérieure de son atmosphère. Les anneaux sont si fins que, d'une position sur l'équateur de Saturne, ils seraient presque invisibles. Cependant, de n'importe où ailleurs sur la planète, ils pourraient être vus comme un arc spectaculaire s'étendant sur la moitié de l'hémisphère céleste.

Les lunes de Saturne ne seraient pas particulièrement impressionnantes dans son ciel, car la plupart sont assez petites, et les plus grandes sont loin de la planète. Même Titan, la plus grande lune de Saturne, ne fait que la moitié de la taille de la lune terrestre. En fait, Titan est la plus faible des grandes lunes de Saturne en raison de sa grande distance et de sa faible luminosité ; Mimas, Encelade, Téthys, Dione et Rhéa sont toutes plus brillantes. La plupart des lunes intérieures apparaissent comme des points brillants, semblables à des étoiles (à l'exception de Janus, bien que la plupart brillent plus que n'importe quelle étoile. Aucune des lunes extérieures ne serait visible, à l'exception de Phoebe qui serait très faible.

Le ciel des lunes de Saturne

Comme les lunes intérieures de Saturne sont toutes en rotation synchrone, la planète apparaît toujours au même endroit dans leur ciel. Les observateurs des côtés de ces satellites tournés vers l'extérieur ne verraient jamais Saturne. Dans le ciel des lunes intérieures de Saturne, Saturne est un objet énorme.

Les anneaux des lunes de Saturne

Les anneaux de Saturne ne seraient pas proéminents de la plupart des lunes. Cela est dû au fait que les anneaux, bien que larges, ne sont pas très épais. Les anneaux sont en bordure et pratiquement invisibles des lunes intérieures. Depuis les lunes extérieures, à commencer par Iapetus, une vue plus oblique des anneaux serait possible, bien que la plus grande distance ferait paraître Saturne plus petit dans le ciel ; depuis Phoebe, la plus grande des lunes irrégulières de Saturne, Saturne n'apparaîtrait qu'aussi grand que la pleine lune depuis la Terre. La meilleure vue des anneaux est peut-être celle de la lune intérieure Mimas, qui est assez proche des anneaux. Les co-orbitaux Epiméthée et Janus auraient également une bonne vue. Tethys est la deuxième meilleure vue ; Iapetus a une bonne vue des anneaux et est plus que toutes les lunes extérieures peuvent prétendre.

Le ciel de Titan

Titan est la seule lune du système solaire à avoir une atmosphère épaisse. Le ciel de Titan est d'une couleur mandarine claire. Cependant, un astronaute se tenant à la surface de Titan verrait une couleur brumeuse brunâtre/orange foncé. En raison de sa plus grande distance par rapport au Soleil et de l'épaisseur de son atmosphère, la surface de Titan ne reçoit qu'environ _{1⁄3000 de la} lumière solaire que reçoit la Terre - le jour sur Titan n'est donc qu'aussi lumineux que le crépuscule sur la Terre. Il semble probable que Saturne soit invisible en permanence derrière le smog orange, et même le Soleil ne serait qu'une tache plus légère dans la brume, éclairant à peine la surface des lacs de glace et de méthane. Cependant, dans la haute atmosphère, le ciel serait de couleur bleue et Saturne serait visible. Avec son atmosphère épaisse et ses pluies de méthane, Titan est le seul corps céleste autre que la Terre sur lequel des arcs-en-ciel pourraient se former à la surface. Cependant, étant donné l'épaisseur extrême de l'atmosphère en lumière visible, la grande majorité de l'arc-en-ciel se trouverait dans l'infrarouge.

Le ciel d'Encelade

Vu d'Encelade, Saturne aurait un diamètre visible soixante fois plus grand que la Lune visible de la Terre. De plus, comme Encelade tourne de manière synchrone avec sa période orbitale et garde donc une face dirigée vers Saturne, la planète ne bouge jamais dans le ciel d'Encelade et ne peut être vue de l'autre côté du satellite.

Les anneaux de Saturne seraient presque invisibles, mais leur ombre sur le disque de Saturne serait clairement reconnaissable. Comme notre propre Lune depuis la Terre, Saturne elle-même présenterait des phases régulières. Depuis Encelade, le Soleil aurait un diamètre de seulement un neuvième de celui de la Lune vue depuis la Terre.

Un observateur situé sur Encelade pourrait également observer Mimas (le plus gros satellite situé dans l'orbite d'Encelade) transiter devant Saturne toutes les 72 heures en moyenne. Sa taille apparente serait à peu près la même que celle de la Lune vue depuis la Terre. Pallene et Methone apparaîtraient presque comme des étoiles. Téthys, visible du côté anti-saturnien d'Encelade, atteindrait une taille apparente maximale, environ deux fois celle de la Lune vue de la Terre.

À en juger par la couleur de son atmosphère, le ciel d'Uranus est probablement d'un bleu clair. Il est peu probable que l'on puisse voir les anneaux de la planète depuis sa surface, car ils sont très fins et sombres.

Aucune des lunes d'Uranus ne semblerait aussi grande qu'une pleine lune sur Terre depuis la surface d'Uranus, mais leur grand nombre présenterait un spectacle intéressant pour les observateurs qui planent au-dessus du sommet des nuages. Contrairement à Jupiter et Saturne, de nombreuses lunes intérieures peuvent être vues comme des disques plutôt que comme des points ressemblant à des étoiles ; les lunes Portia et Juliette peuvent parfois avoir la taille de Miranda, et un certain nombre d'autres lunes intérieures semblent plus grandes qu'Oberon. Les lunes extérieures irrégulières ne seraient pas visibles à l'œil nu.

Les faibles niveaux de lumière à une si grande distance du soleil font que les lunes semblent très faibles ; la plus brillante, Ariel, brillerait plus de 100 fois moins que la lune vue de la Terre. La plus brillante, Ariel, brillerait plus de 100 fois moins que la lune vue de la Terre. Quant à la grande lune extérieure, Oberon, elle ne brillerait que comme Vénus malgré sa proximité.

À en juger par la couleur de son atmosphère, le ciel de Neptune est probablement d'un azur ou d'un bleu ciel, semblable à celui d'Uranus. Comme dans le cas d'Uranus, il est peu probable que les anneaux de la planète puissent être vus depuis sa surface, car ils sont très fins et sombres.

Outre le Soleil, l'objet le plus remarquable dans le ciel de Neptune est sa grande lune Triton, qui semblerait légèrement plus petite qu'une pleine lune sur Terre. Il se déplace plus rapidement que notre Lune. La plus petite lune, Proteus, montrerait un disque d'environ la moitié de la taille de la pleine lune. Un alignement des lunes intérieures produirait probablement une vue spectaculaire. Le grand satellite extérieur de Neptune, Néréide, n'est pas assez grand pour apparaître comme un disque de Neptune, et ne se remarque pas dans le ciel. Les autres lunes extérieures irrégulières ne seraient pas visibles à l'œil nu.

Comme pour Uranus, les faibles niveaux de lumière font paraître les grandes lunes très sombres.

Le ciel de Triton

Triton, la plus grande lune de Neptune, a une atmosphère, mais elle est si mince que son ciel est encore noir, avec peut-être un peu de brume pâle à l'horizon. Comme Triton orbite avec une rotation synchrone, Neptune apparaît toujours dans la même position dans son ciel. Pendant que Neptune tourne autour du Soleil, les régions polaires de Triton se tournent tour à tour vers le Soleil pendant 82 ans, ce qui entraîne des changements saisonniers radicaux lorsqu'un pôle, puis l'autre, se déplacent vers la lumière du Soleil.

Neptune elle-même, avec une luminosité maximale, serait à peu près celle de la pleine lune sur Terre. En raison de son orbite excentrique, la luminosité de Néréide varierait considérablement ; son disque serait bien trop petit pour être vu à l'œil nu. Proteus serait également difficile à résoudre mais, au plus près, rivaliserait avec Canopus.

Un objet trans-neptunien est une planète mineure du système solaire qui tourne autour du Soleil à une distance moyenne supérieure à celle de Neptune.

Pluton et Charon

Pluton, accompagné de sa plus grosse lune Charon, tourne autour du Soleil à une distance généralement hors de l'orbite de Neptune, sauf pendant une période de vingt ans dans chaque orbite. Depuis Pluton, le Soleil est pointu à l'œil humain, mais toujours très brillant, donnant environ 150 à 450 fois la lumière de la pleine Lune depuis la Terre. Néanmoins, les observateurs humains sur Pluton remarqueraient une forte diminution de la lumière disponible.

L'atmosphère de Pluton est constituée d'une fine enveloppe de gaz d'azote, de méthane et de monoxyde de carbone, tous dérivés des glaces de ces substances à sa surface. Lorsque Pluton est proche du Soleil, la température de la surface solide de Pluton augmente, ce qui provoque la sublimation de ces glaces en gaz. Cette atmosphère produit également une brume bleue perceptible qui est visible au coucher du soleil et éventuellement à d'autres moments de la journée plutonienne.

Pluton et Charon sont intimement liés l'un à l'autre. Cela signifie que Charon présente toujours le même visage à Pluton, et que Pluton présente toujours le même visage à Charon. Les observateurs situés de l'autre côté de Charon par rapport à Pluton ne verront jamais la planète naine ; les observateurs situés de l'autre côté de Pluton par rapport à Charon ne verront jamais la lune. Charon, vue de la surface de Pluton, serait un très grand objet dans le ciel nocturne.

Le ciel d'une comète change radicalement lorsqu'elle se rapproche du Soleil. Au plus près, les glaces d'une comète commencent à se sublimer à partir de sa surface, formant des queues de gaz et de poussière, et un coma. L'observateur d'une comète qui s'approche du Soleil peut voir les étoiles légèrement obscurcies par une brume laiteuse, ce qui peut créer des effets de halo autour du Soleil et d'autres objets brillants.

Pour les observateurs des planètes extrasolaires, les constellations seraient différentes selon les distances concernées. L'observation de l'univers à partir d'autres étoiles a pour conséquence que les étoiles qui peuvent paraître brillantes dans notre propre ciel peuvent paraître plus sombres dans d'autres cieux et vice versa.

Une planète autour de α Centauri A ou B verrait l'autre étoile comme une secondaire très brillante.

Depuis une planète en orbite autour d'Aldebaran, à 65 années-lumière, notre Soleil serait considéré comme une étoile insignifiante entre Ophiuchus et Scorpius. Les constellations d'étoiles lointaines et brillantes se ressembleraient quelque peu (comme Orion et Scorpius), mais une grande partie du ciel nocturne semblerait peu familière à quelqu'un de la Terre. Même Orion semblerait quelque peu différente ; vu de cette position, Alnilam et Mintaka sembleraient être l'une sur l'autre, réduisant ainsi la ceinture à deux étoiles. De plus, Bellatrix serait beaucoup plus proche de la ceinture, ce qui rendrait la "poitrine" d'Orion un peu plus petite.

Si le Soleil devait être observé depuis le système Alpha Centauri, le système stellaire le plus proche du nôtre, il semblerait qu'il soit comme une étoile de la constellation Cassiopée. En raison de la proximité du système Alpha Centauri, les constellations apparaîtraient, pour la plupart, similaires.

De plus loin, le Soleil serait une étoile d'apparence moyenne dans la constellation Serpens Caput. À cette distance, la plupart des étoiles les plus proches de nous se trouveraient dans des endroits différents de ceux de notre ciel, notamment Alpha Centauri, Sirius et Procyon.