Pourquoi les passages de Vénus ont-ils parfois lieu tous les huit ans, et d'autres fois à plus d'un siècle d'intervalle ?

Cet article s'intéresse au phénomène des passages de Vénus, qui ont lieu tous les huit ans et parfois à plus de 100 ans d'intervalle. Il explique les causes et les lois de ce phénomène en se basant sur la période de révolution de Vénus et de la Terre, l'angle de l'orbite, la période de conjonction et l'influence de la gravité des corps célestes.

Pourquoi les passages de Vénus ont-ils parfois lieu tous les huit ans, et d'autres fois à plus d'un siècle d'intervalle ?

Le transit de Vénus est un phénomène astronomique au cours duquel la face visible de Vénus apparaît comme un petit point noir projeté sur la surface du Soleil, lorsque Vénus passe entre le Soleil et la Terre et que les trois corps célestes se trouvent sur une ligne droite. Le transit de Vénus est à la fois rare et spectaculaire, ce qui en fait un événement astronomique fascinant à observer. Les transits de Vénus se produisent tous les huit ans, soit autour du 8 juin, soit autour du 10 décembre. Après chaque série de huit ans, il y a un décalage de 105,5 ans et de 121,5 ans avant que le phénomène se reproduise.

Le transit de Vénus est un phénomène résultant de la rotation des planètes autour du Soleil. Les périodes de révolution de Vénus et de la Terre sont respectivement de 224,6960 jours et 365,2564 jours, Vénus tournant plus rapidement que la Terre. Lorsque Vénus se trouve entre la Terre et le Soleil, dans une position appelée « conjonction inférieure », si les orbites de Vénus et de la Terre étaient dans le même plan, le transit aurait lieu à chaque conjonction inférieure. En réalité, les deux orbites ont un angle d’inclinaison de 3,39°, de sorte que, vue de la Terre, l’angle maximal entre Vénus et le Soleil lors d’une conjonction inférieure peut atteindre 8,86°. Seuls les transits qui ont lieu près de la ligne de jonction des deux orbites peuvent former une ligne droite avec le Soleil et donner lieu à un transit.

La ligne de jonction des deux orbites a deux points d’ascension et de descente, et les dates auxquelles la Terre passe par ces points sont relativement fixes, autour du 10 décembre et du 8 juin. La période entre deux transits de Vénus est appelée « période de conjonction ». Soit T et E les périodes de révolution de Vénus et de la Terre, respectivement, et S la période de conjonction, toutes exprimées en jours. À partir du transit, Vénus tourne d’un quart de T en une journée, et la Terre d’un quart de E. Lorsque Vénus dépasse la Terre de (1/T - 1/E) quart de tour, elle revient à sa position de conjonction avec la Terre, et la période S est égale à 1/(1/T - 1/E) jour. Voilà l’équation du mouvement de conjonction de Vénus et de la Terre. Cette équation peut également être utilisée pour calculer les transits de Vénus et de Mercure.

On peut facilement calculer que la période de conjonction de Vénus S est égale à 583,920 jours. La période de passage de la Terre par le point de jonction est E, et elle est égale à 365,2564 jours. Les deux périodes sont différentes et ne sont pas réductibles, de sorte qu’il est pratiquement impossible d’atteindre simultanément la position de conjonction inférieure et de passer par le point de jonction, tout en faisant en sorte que le point noir de Vénus passe exactement par le centre du Soleil. Heureusement, le Soleil a une surface assez grande, avec un diamètre angulaire d’environ 0,5°. Lors du transit de Vénus, si l’angle entre Vénus et le centre du Soleil est inférieur à 15′, on peut observer le transit. Cette condition reste néanmoins assez exigeante. Trois périodes répondent à cette condition exigeante, à savoir : 8 ans, 105,5 ans et 121,5 ans : 8E-5S = 8×365,2564-5×583,920 = +2,45 jours 105,5E-66S = 105,5×365,2564-66×583,920 = -4,17 jours 121,5E-76S = 121,5×365,2564-76×583,920 = +0,73 jours Après ces trois périodes, la date du passage de la Terre par le point de jonction et du transit de Vénus se rapprochent suffisamment pour que le transit ait lieu. La combinaison cyclique de ces trois périodes forme la loi apparemment mystérieuse des transits de Vénus.

Le mouvement des corps célestes est purement une loi naturelle objective, sans aucune force mystérieuse surnaturelle. Cependant, diverses lois naturelles s’influencent mutuellement, ce qui donne lieu à de nombreuses situations complexes. Le mouvement de Vénus et de la Terre, en plus d’être principalement soumis à la gravité du Soleil, est également influencé par la Lune et les autres planètes, de sorte que la position des points de jonction, des périsélénies et des équinoxes n’est pas absolument fixe, et les cycles temporels ne sont pas non plus totalement conformes. Le transit de Vénus apparaît également comme étant incomplètement conforme sur de plus longues périodes. Par exemple, en 1396 et 3089 de notre ère, il n’y a pas eu de transit de Vénus tous les huit ans.C'est un phénomène de groupe, qui n'apparaît qu'une seule fois.