Imaginez un instant que vous êtes un explorateur spatial aventureux, voyageant à travers le système solaire pour l’aventure et, si le temps le permet, également pour l’exploration scientifique. Après avoir décollé depuis la Terre à bord de votre fusée, vous vous retrouvez finalement à la surface de la planète Pluton, jusque-là inconnue, où vous regardez les étoiles au-dessus de vous. La Terre se dirige désormais sur six milliards de kilomètres vers le Soleil, rendu invisible par la distance, et vous luttez en vain pour reconnaître le Soleil. Elle est perdue – une étoile parmi des milliers, du moins c’est ce qu’une vieille histoire de science-fiction voudrait vous faire croire.
J’ai entendu plusieurs fois différentes versions de cette nouvelle, mais il y a un petit problème : elle est fausse.
Le Soleil est en réalité une étoile qui n’est pas très différente des milliards d’autres étoiles de la galaxie. Mais ce qui compte le plus pour nous, les humains, c’est sa proximité. La Terre tourne autour du Soleil sur une orbite assez circulaire d’environ 150 millions de kilomètres (plus ou moins quelques millions au périhélie et à l’aphélie) – si proche à l’échelle astronomique que le Soleil est de loin l’objet le plus brillant du ciel. Même jeter un coup d’œil à sa luminosité peut faire pleurer vos yeux et endommager vos rétines.
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Mais à quoi ressemble la vue depuis Pluton ? ce monde enneigé excès loin, le soleil devrait donc être moins visible. Mais à quel point est-ce que « dim » ? Nous pouvons le comprendre !
Comme toutes les étoiles, le Soleil émet de la lumière dans toutes les directions. Par conséquent, toute personne vivant à la même distance du Soleil le verra briller exactement avec la même luminosité. Cette distance fixe définit la surface d’une sphère, par exemple celle dont le rayon est égal à l’orbite terrestre.
Imaginez maintenant qu’une personne se trouve à deux fois la distance du Soleil. La lumière émise par notre étoile couvre désormais une surface sphérique beaucoup plus grande et a été diluée ou, plus précisément, atténuée. Revenez à vos souvenirs d’école primaire et vous vous souviendrez peut-être que la surface d’une sphère dépend du carré de son rayon. Cela signifie qu’une personne située deux fois plus loin du Soleil que la Terre verra la lumière se propager sur quatre fois plus de surface, elle apparaîtra donc quatre fois moins brillante. Triplez votre distance et le Soleil apparaîtra un neuvième plus brillant. C’est ce qu’on appelle la « règle du carré inverse », et cela rend les mathématiques beaucoup plus faciles.
Pluton est en moyenne 40 fois plus éloignée du Soleil que la Terre. Cela signifie que depuis Pluton, le Soleil apparaît 40 x 40 = 1 600 fois plus brillant (ou, pour utiliser une meilleure grammaire mathématique, seize centièmes plus brillant) que depuis notre monde plus joli et plus familier. C’est une grosse baisse ! Mais à quel point est-il vraiment moins brillant ?
Dans notre ciel, le Soleil est environ 400 000 fois plus brillant que la pleine Lune. Cela signifie que le Soleil sera toujours 100 000 fois plus brillant que Pluton. 250 fois plus lumineux La pleine lune est beaucoup plus brillante vue de la Terre. Gardez à l’esprit qu’une pleine Lune est suffisamment brillante pour qu’on puisse la lire, donc même de loin, Pluton, le Soleil éclairera très bien le paysage : à peu près au même niveau qu’au crépuscule sur Terre.
Évidemment, elle sera beaucoup plus brillante que l’étoile la plus brillante la nuit. Pensez-y de cette façon : pour que le soleil ressemble à n’importe quelle autre étoile dans le ciel, Il sera aussi loin de vous que les autres étoiles du ciel.Par exemple, Alpha Centauri est un système à trois étoiles ; Il est composé de deux étoiles quelque peu semblables au Soleil et d’une troisième beaucoup plus faible. La plus massive de ces étoiles domine la luminosité de ce système stellaire. Ce système se trouve à 40 000 milliards de kilomètres de la Terre, soit à plus de 40 000 milliards de kilomètres de la Terre. 6 000 Bien plus loin que Pluton, elle semble pourtant être l’une des « étoiles » les plus brillantes du ciel. Évidemment, il faudrait voyager très loin de Pluton pour obscurcir le Soleil même à ce niveau d’obscurité.
Notez que j’ai également utilisé la distance moyenne de Pluton au Soleil. L’orbite de Pluton est en réalité assez elliptique, s’écartant considérablement d’un cercle. À son point le plus proche, il se trouve à environ 30 fois la distance entre la Terre et le Soleil, et à son maximum, il est environ 50 fois plus éloigné. Cela signifie que, à son point le plus éloigné, le Soleil est environ vingt-cinq centièmes plus brillant que celui de la Terre – encore assez brillant pour être vu. Et au maximum, sa luminosité est neuf centième, 400 fois plus brillante que la pleine lune, et si brillante que vous devrez plisser les yeux lorsque vous la regarderez. Tu ferais mieux de porter des lunettes de soleil, même si c’est si loin dans le système solaire.
C’est encore pire pour les tropes de science-fiction. Depuis Pluton, non seulement notre Soleil est beaucoup plus brillant que n’importe quelle autre étoile, mais il peut également être résolu, c’est-à-dire qu’il peut être vu comme un disque. Dans le ciel terrestre, la taille du disque solaire est d’un demi-degré. Un être humain ayant une vision moyenne peut résoudre des objets aussi petits qu’un soixantième de degré. La taille apparente d’un objet diminue linéairement avec la distance ; Autrement dit, lorsque Pluton est 30 fois plus éloigné du Soleil que la Terre, le Soleil apparaîtra trente secondes plus grand. Il est encore assez grand, à peine, pour voir notre étoile comme un disque. Ce serait certainement une petite pointe, mais pas une pointe en forme d’étoile sans forme discernable. Supposons que lorsque Pluton est le plus éloigné du Soleil, notre étoile apparaît à environ un cinquantième de sa taille par rapport à la Terre, donc vous voudrais Considérez cela comme un point non résolu, mais cette vision dépend de l’endroit où se trouve Pluton sur son orbite. Le Soleil sera un disque brillant mais petit pendant une grande partie de l’année plutonienne.
Quel spectacle étrange ce sera ! Le Soleil, si dominant dans notre ciel, régnera toujours sur Pluton, mais avec beaucoup moins de puissance.
Il se trouve que Pluton possède une atmosphère, même si elle est incroyablement faible, puisqu’elle ne représente qu’un cent millième de la densité de l’air au niveau de la mer sur Terre. Même à midi, lorsque le soleil est haut, Pluton n’a pas suffisamment d’atmosphère pour diffuser la lumière du soleil, le ciel sera donc sombre. Mais la luminosité du Soleil rendra toujours difficile la visualisation d’étoiles, sans parler de milliers d’entre elles (même si vous couvrez le Soleil avec votre main vêtue d’une combinaison spatiale, vous pourrez peut-être en voir quelques-unes).
Cependant, lors du crépuscule plutonien, la situation va changer. Lorsque le soleil est près de l’horizon, vous pourrez voir une grande partie de la fine atmosphère, à tel point que la diffusion peutrend le ciel près du soleil bleuTout comme le ciel sur terre !
Je ne sais pas si le ciel bleu de Pluton ajoute au spectacle surnaturel ou simplement à son étrangeté. Mais j’aime la façon dont la science-fiction, lorsqu’elle s’inspire de la science, nous donne une idée réaliste de lieux fantastiques. De toutes les bizarreries à vivre sur Pluton, la vue du Soleil arrive en tête de liste, mais ce qui peut être encore plus étrange, c’est qu’un tel endroit peut parfois vous rappeler la Terre.
