Les Géminides... l'un des beaux essaims de l'année avec des conditions d'observation optimales

Entre le 04 et le 20 Décembre de chaque année, la Terre croise dans sa course autour du Soleil le flot de particules de poussières donnant naissance à l'essaim météoritique des Géminides. Le maximum d'activité de cet essaim, qui est habituellement l'un des plus fiables et des beaux de l'année, est prévu en 2020 pour le 14 Décembre vers 00h45 UTC (Longitude Solaire de 262,2°) avec un taux horaire moyen (ZHR) estimé à 150 météores.

Au cours des vingt dernières années, les plus beaux maxima observés se sont produits entre 261,5° et 262,4° de longitude héliocentrique, avec de petites variations tant au niveau des taux que des horaires d'une année sur l'autre. Il convient donc de rester attentif entre 08h15 UTC le 13 Décembre et 05h30 UTC le 14 Décembre 2020.

En cette période de l'année, dans l'hémisphère nord aux latitudes moyennes, le radiant des Géminides qui est situé au nord-ouest de l'étoile Castor (alpha Geminorum), se lève peu après le coucher du Soleil et atteint une élévation utile dès les premières heures de la nuit.

Le 13 Décembre, pour les observateurs situés à Paris, le radiant se lève vers 16h50 UTC, et grimpe très rapidement dans le ciel (25° de hauteur vers 20h00 UTC, 45° vers 22h00 UTC, 63° vers 00h00 UTC, et un peu plus de 70° vers 02h00 UTC au moment de son passage au méridien).

 Emplacement du radiant de l'essaim météoritique des Géminides (GEM)

le 14 Décembre 2020 à 00h45 UTC (indiqué pour Paris - France).

D'autres essaims peuvent également produire des météores cette nuit-là : Monocerotides (MON), sigma-Hydrides (HYD), Comae Berenicides (COM), Leonis Minorides de Décembre (DLM), Ursides (URS)

Les Géminides sont généralement de vitesse moyenne (35 km/s) avec des traînées courtes, mais sont également connues pour produire parfois de beaux météores brillants (r=2.6) et colorés, pouvant surgir parfois très loin du radiant, et laissant une traînée persistante visible à l'oeil nu pendant plusieurs secondes.

Le maximum d'activité de l'essaim intervient cette année le jour de la Nouvelle Lune (NL le 14), et par conséquent, les conditions d'observations sont optimales pour une observation en seconde partie de nuit sous des cieux biens sombres.

En France et pour les pays limitrophes, dans la nuit du 13 au 14 Décembre, le nombre de météores visibles en une heure se situera probablement aux alentours de soixante-dix en fin de nuit.

Au Québec, vers minuit local, les observateurs pourront probablement admirer au maximum environ une cinquantaine de météores.

 L'avancée de la nuit, le 14 Décembre 2020 à 00h00 UTC

L'emplacement du radiant des Géminides, situé à quelques degrés de l'écliptique, a pour conséquence que l'essaim est également observable depuis une grande partie de l'hémisphère sud. Dans cet hémisphère, le radiant apparaît seulement autour de minuit local, et culmine environ deux heures plus tard.

Même à partir de sites plus au sud, c'est un splendide essaim de météores souvent lumineux, de vitesse moyenne, un événement enrichissant pour tous les observateurs, quelque soit la méthode d'observation employée.

L'essaim des Géminides est soudainement apparu en 1862, année où les observateurs ont pu voir environ 15 étoiles filantes par heure. Pendant plus d'un siècle, les astronomes ont cherché en vain la comète à l'origine de l'essaim.

Finalement, c'est le 11 Octobre 1983 que le satellite IRAS (Infrared Astronomical Satellite) découvre un astéroïde, répertorié 1983 TB et par la suite dénommé 3200 Phaethon, se déplaçant pratiquement sur la même orbite que l'essaim.

L'identification de l'astéroïde 3200 Phaethon comme étant probablement à l'origine de l'essaim météoritique des Géminides a été faite en premier par Whipple (en 1983), confirmée par Gustavson (en 1989), Williams et Wu (en 1993).

Au lieu de résoudre le problème de l'origine de l'essaim, la découverte provoqua la surprise chez les astronomes et amplifia le mystère.

3200 Phaethon, un astéroïde de type Apollo, est catalogué comme potentiellement dangereux puisqu'il peut s'approcher de la Terre à une distance de seulement 8 fois la distance Terre-Lune.

Mais s'agit-il réellement d'un astéroïde ? Il est en effet très rare qu'un astéroïde laisse des débris dans l'espace. Il est probable que 3200 Phaethon soit en fait une comète éteinte ou inactive, usée par ses passages répétés dans la banlieue du Soleil.

L'activité cométaire de (3200) Phaethon a été observée en 2009 et 2012. [Activity in Geminid Parent (3200) Phaethon (David Jewitt, Jing Li), et The Dust Tail of Asteroid (3200) Phaethon (David Jewitt, Jing Li, Jessica Agarwal)]

Dans ce dernier papier, les auteurs rapportent la découverte d'une queue de type cométaire sur l'astéroïde 3200 Phaethon lorsque l'objet a été imagé à des longueurs d'ondes optiques près de son périhélie. En 2009 et 2012, la queue apparaît et s'étend approximativement dans la direction antisolaire projetée. Cette queue serait causée par des particules de poussières accélérées par la pression de radiation solaire. L'apparition soudaine et la morphologie de la queue indiquent que les particules de poussières sont petites. Ces particules sont probablement des produits de rupture thermique et/ou de craquelures sous l'action des températures de surface très élevées (~1000 K) vécues par Phaeton au périhélie. L'existence de la queue confirme les déductions antérieures au sujet de l'activité de ce corps basées sur la détection de luminosité anormale. Phaethon, la source présumée de météorites des Géminides, est toujours actif.

L'observation des essaims de météores peut s'apprécier sans matériel spécifique, l'observation à l'oeil nu étant le moyen le plus simple de profiter du spectacle. Toutefois, pour ménager vos vertèbres cervicales, il est préférable de s'allonger à même le sol, d'utiliser une chaise longue ou un siège réglable, ce qui vous permettra ainsi de scruter le ciel dans de meilleures conditions.

Un carnet vous sera également indispensable si vous souhaitez noter vos observations, surtout si vous avez la chance de voir passer un bolide. Enfin, une paire de jumelles sera utile si vous souhaitez observer les traînées lumineuses laissées par les bolides.

Une manière efficace d'observer visuellement les météores est la méthode du comptage, où l'observateur note les météores vus sur un papier ou enregistre le comptage sur un magnétophone en donnant la magnitude estimée du météore et l'appartenance à l'essaim observé. Cette méthode très simple à mettre en oeuvre permet d'établir par la suite un rapport d'observation.

exemple :

August 8, 2007 Lieu d'observation (Ville, Pays)
Longitude 000 degrees 00' 00" East,
Latitude 00 degrees 00' 00" North.
UT Period    Field    Teff   F   LM    PER  KCG  SPO
7:44-8:47     60N     1.01  1.0  6.51   3    2    9

Note : La première colonne (UT Period) fait référence à la période d'observation, en Temps Universel. Le seconde colonne (Field) est le secteur du ciel où le champ visuel a été concentré. La troisième colonne (Teff) représente le temps effectif d'observation, c'est-à-dire en tenant compte des pauses ou du temps non passé à observer le ciel. La colonne (LM) est la magnitude limite moyenne à l'oeil nu, déterminée à partir d'au moins trois champs d'étoiles. Les colonnes suivantes indiquent le nombre de météores pour chaque essaim observé.

Total Meteors: 14

Magnitude Distributions:
Shower  -5  -4  -3  -2  -1  0  1  2  3  4  5
PER      1       1                         1
KCG                               1  3
SPO                         1     1  2  4

Note : La magnitude -4 est comparable à l'éclat de la planète Vénus, la magnitude -1 à la brillante étoile Sirius, La majorité des étoiles visibles à l'oeil nu sont de magnitude +2 à +3. Les plus faibles étoiles que l'on peut voir à l'oeil nu sous un ciel bien sombre sont de magnitude +6 à +7.
Un météore de magnitude inférieure à -3 est considéré comme un bolide.

La table contient les magnitudes de tous les météores observés, et la moyenne (dernière colonne) pour l'essaim.

L'oeil nu peut détecter des météores jusqu'à approximativement la magnitude +7 dans d'excellentes conditions à proximité du centre du champ visuel. Les techniques vidéo permettent la détection des météores à la magnitude +8, et les observations de météores par radar ou avec un télescope peuvent permettre la détection de météores faibles, jusqu'à la magnitude +11. Si la détection au moyen de la photographie peut difficilement concurrencer ces deux dernières méthodes de recherche de météores qui réclament d'avantage de technique, elle est en revanche moins onéreuse et en conséquence plus facilement abordable pour l'astronome amateur.

L'observation vidéo a quelques avantages par rapport à d'autres méthodes d'observation, et peut être combinée avec l'observation visuelle, photographique ou télescopique. En utilisant un système vidéo vous avez la puissance d'un observateur visuel ou même télescopique, mais une exactitude beaucoup plus élevée. Vous pouvez déterminer tous les paramètres importants des météores tels que l'heure, le temps d'observation, la position, l'éclat, et la vitesse.

Les météores peuvent également être détectés par radio. En pénétrant dans l'atmosphère terrestre, le météore crée derrière lui une ionisation locale, qui à la propriété de réfléchir les ondes électromagnétiques du spectre radio. Le moyen le plus simple "d'entendre" cet écho radio est de rechercher une fréquence de la bande FM (88-108MHz) où habituellement aucune radio ne diffuse. Le passage d'un météore engendrera la diffusion d'un signal radio sporadique là où il n'y avait qu'un bruit de fond. Cependant, la majorité des échos sont très difficilement discernables car très rapides et presque noyés dans le bruit de fond. Des techniques un peu plus sophistiquées peuvent être mises en oeuvre au moyen d'une radio, d'un ordinateur, et d'un logiciel de détection, par toute personne intéressée par cette technique simple de radioastronomie.

Vous avez observé, lors d'une soirée d'observation ou tout à fait par hasard, un impressionnant météore d'une magnitude inférieure à -3, autrement dit un "bolide"... alors n'hésitez pas à remplir le formulaire (en français) : http://fireballs.imo.net/members/imo/report_intro

Rien de plus facile ! Un appareil photo (type reflex) muni d'un objectif grand-angle ouvert à f/d 2 réglé sur l'infini, un bon trépied stable et un déclencheur manuel pour éviter les vibrations. De bons résultats peuvent également être obtenus avec un 50mm ouvert au maximum.

Choisissez de préférence un film rapide de 400 ou 800 ISO.

Quelle que soit la position du radiant, visez de préférence au zénith, vous aurez ainsi plus de chance de capturer le passage d'étoiles filantes.

N'hésitez pas à faire des poses d'environ 3 à 5 minutes avec une pellicule 400 ISO, surtout si vous êtes loin de toutes lumières parasites. Evitez cependant d'avoir la Lune dans le champ de l'objectif, ou à proximité en raison des reflets secondaires. Si vous souhaitez privilégier la prise de vue des traînées persistantes, utilisez de préférence une pellicule de 800 ISO, avec un temps de pose compris entre 30 et 60 secondes.