Sciences · Astronomie et espace
L’unité astronomique
L’unité astronomique (symbole au, souvent UA en français) vaut exactement 149 597 870 700 mètres, soit environ 150 millions de km. Elle correspond à peu près à la distance moyenne entre la Terre et le Soleil.
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Le kilomètre est trop petit pour mesurer commodément le système solaire, et l'année-lumière trop grande. Les astronomes utilisent donc l’unité astronomique, qui prend pour étalon la distance de la Terre au Soleil. Dire que Jupiter est à 5,2 UA du Soleil donne immédiatement une idée : cinq fois plus loin que nous.
Pourquoi une valeur fixe ?
La distance entre la Terre et le Soleil n’est pas constante, car l’orbite terrestre est légèrement elliptique :
| Position de la Terre | Date approximative | Distance au Soleil |
|---|---|---|
| Périhélie (point le plus proche) | début janvier | environ 147,1 millions de km |
| Aphélie (point le plus éloigné) | début juillet | environ 152,1 millions de km |
| Valeur de l’UA | — | 149,6 millions de km |
Jusqu’en 2012, l’UA était définie de manière complexe à partir de la constante de gravitation de Gauss, et sa valeur en mètres dépendait des mesures. L’Union astronomique internationale l’a figée en un nombre exact, comme le mètre a été rattaché à la vitesse de la lumière. La lumière parcourt une UA en environ 8 minutes et 19 secondes.
L’histoire d’une mesure
| Époque | Méthode | Résultat |
|---|---|---|
| IIIe siècle av. J.-C. | Aristarque de Samos, angle Terre-Lune-Soleil au premier quartier | Soleil environ 20 fois plus loin que la Lune (en réalité près de 400) |
| 1672 | Cassini et Richer, parallaxe de Mars observée depuis Paris et Cayenne | environ 140 millions de km |
| 1761 et 1769 | Passages de Vénus devant le Soleil observés dans le monde entier | environ 150 millions de km |
| XXe siècle | Radar planétaire (échos sur Vénus) puis suivi des sondes | précision du mètre |
Les passages de Vénus ont donné lieu aux premières grandes expéditions scientifiques internationales, dont celle de James Cook à Tahiti en 1769 et celle, mouvementée, du Français Guillaume Le Gentil, qui manqua les deux passages.
Les distances du système solaire en UA
| Objet | Distance moyenne au Soleil (UA) | Temps de trajet de la lumière |
|---|---|---|
| Mercure | 0,39 | 3 min |
| Vénus | 0,72 | 6 min |
| Terre | 1 | 8 min 19 s |
| Mars | 1,52 | 12,7 min |
| Cérès | 2,77 | 23 min |
| Jupiter | 5,2 | 43 min |
| Saturne | 9,5 | 1 h 19 min |
| Uranus | 19,2 | 2 h 40 min |
| Neptune | 30,1 | 4 h 10 min |
| Pluton | 39,5 en moyenne | 5 h 30 min |
| Voyager 1 (2026) | environ 170 | près d’une journée |
| Bord interne du nuage d’Oort | environ 2 000 | environ 11 jours |
Conversions utiles
| Unité | Équivalence |
|---|---|
| 1 UA | 149 597 870,7 km |
| 1 année-lumière | environ 63 241 UA |
| 1 parsec | environ 206 265 UA, soit 3,26 années-lumière |
| Distance Terre-Lune | environ 0,00257 UA (384 400 km) |
Le parsec est lui-même défini à partir de l’UA : c’est la distance à laquelle une UA est vue sous un angle d’une seconde d’arc.
Questions fréquentes
Combien de kilomètres fait une unité astronomique ?
Exactement 149 597 870,7 km, que l’on arrondit à 150 millions de km.
Pourquoi la Terre est-elle plus proche du Soleil en hiver ?
Parce que le périhélie tombe début janvier. Les saisons ne sont pas dues à la distance mais à l’inclinaison de l’axe terrestre (voir saisons).
Quelle est la différence entre UA et année-lumière ?
L’UA mesure environ 150 millions de km et sert dans le système solaire. L’année-lumière vaut environ 9 460 milliards de km, soit 63 000 fois plus, et sert pour les distances entre étoiles.