Grande conjonction

Une série de grandes conjonctions dans le livre De Stella nova de Kepler.

Partant des données approchées, on peut noter que la période orbitale de Saturne est proche de 30 ans tandis que celle de Jupiter est de 12 ans, ainsi on estimera qu'il lui faut environ 20 ans pour qu'il rattrape Saturne dans sa course autour du Soleil. Dans la bande du Zodiaque, le lieu où la nouvelle conjonction se produit se décale à chaque occurrence d'environ un tiers de tour. Au bout de 60 ans, leur configuration initiale se répétera dans le ciel d'un point de vue héliocentrique, l'un ayant accompli deux tours et l'autre cinq.
En tenant compte des périodes exactes, on obtient un intervalle moyen de 19,86 ans entre deux conjonctions successives et un décalage de 117° de la position initiale, ce qui correspond à peu près à quatre signes du Zodiaque. Cependant le trigone sur lequel se produisent trois conjonctions successives se décale à raison d'environ 9° dans le sens direct tous les 59,6 ans.

Du point de vue géocentrique, cette périodicité subit des variations dues à la parallaxe induite par la position changeante de l'observateur terrestre, la Terre étant elle-même en mouvement. Ainsi, l'élongation angulaire minimale peut être observée quelques semaines avant ou après l'alignement Soleil-Jupiter-Saturne.
Par ailleurs, pour être tout à fait précis, on devra prendre en compte tous les paramètres des orbites des planètes[2], notamment leur excentricité.

Si l'alignement Soleil-Jupiter-Saturne se produit alors que ces planètes sont proches de leur opposition au Soleil, leurs mouvements sont soumis au phénomène annuel de la rétrogradation des planètes : dans leur course sur la voûte céleste, chacune d'elles semble s'immobiliser puis se remet en mouvement dans le sens rétrograde avant de s'immobiliser à nouveau pour repartir dans le sens direct. Cette rétrogradation est plus importante pour Jupiter qui se déplace à une vitesse supérieure à celle de Saturne. On peut alors observer trois rapprochements en l'espace de quelques mois. Ce phénomène est appelé « conjonction triple »[3]. Il s'est produit deux fois au XX^e siècle, en 1940-41 et en 1981. Mais il est par ailleurs plutôt rare et ne présente pas de périodicité simple. Ainsi, la prochaine Grande conjonction triple est attendue pour 2238-2239.

Photographie de la grande conjonction de 2020, quatre heures avant le rapprochement maximal : Jupiter et Saturne sont distantes de moins de 7 minutes d'arc. La lune Titan de Saturne est visible, ainsi que les lunes Io, Ganymède et Europe de Jupiter.

Comme il existe plusieurs systèmes de coordonnées célestes, on pourra définir les grandes conjonctions de deux façons différentes, suivant que l'on prenne en compte l'égalité des ascensions droites des deux planètes (conjonction équatoriale), ou bien l'égalité de leurs longitudes écliptiques (conjonction écliptique). Les planètes supérieures Jupiter et Saturne se déplacent lentement dans la bande du Zodiaque en se tenant à proximité de la ligne écliptique et la direction de leurs mouvements reste quasi-parallèle à cette ligne. Ainsi, leur distance angulaire est minimale lors des conjonctions écliptiques[3]. Le premier tableau ci-dessous donne les dates des conjonctions écliptiques.

De nos jours, les astronomes utilisent plus volontiers les coordonnées équatoriales[3]. Les dates des conjonctions en ascension droite sont sensiblement différentes.