Pendant la Révolution scientifique, qui a eu lieu entre le 15ème et le 18ème siècle, de nombreuses inventions et découvertes ont été faites qui ont changé à jamais la façon dont l’humanité voyait l’Univers. Et bien que cette explosion de l’apprentissage doive son existence à d’innombrables individus, quelques-uns se distinguent comme particulièrement dignes d’éloges et de souvenirs.
L’un de ces individus est Gionvanni Domenico Cassini, également connu sous son nom français Jean-Dominique Cassini. Astronome, ingénieur et astrologue italien, Cassini a apporté de nombreuses contributions précieuses à la science moderne. Cependant, c’est sa découverte des lacunes des anneaux de Saturne et de quatre de ses plus grandes lunes dont il se souvient le plus, et la raison pour laquelle la sonde spatiale Cassini porte son nom.
Jeunesse et éducation:
Giovanni Domenico Cassini est né le 8 juin 1625 dans la petite ville de Perinaldo (près de Nice, France) de Jacopo Cassini et Julia Crovesi. Éduqué par des scientifiques jésuites, il a montré une aptitude pour les mathématiques et l’astronomie dès son plus jeune âge. En 1648, il accepte un poste à l’observatoire de Panzano, près de Bologne, où il est employé par un riche astronome amateur nommé Marquis Cornelio Malvasia.
Pendant son séjour à l’Observatoire de Panzano, Cassini a pu compléter ses études et est devenu la chaire principale d’astronomie de l’Université de Bologne en 1650. Pendant son séjour, il a apporté plusieurs contributions scientifiques qui auront une marque durable.
Cela comprenait le calcul d’une ligne méridienne importante, qui longe le bas-côté gauche de la basilique San Petronio à Bologne. D’une longueur de 66,8 mètres (219 pieds), c’est l’un des plus grands instruments astronomiques du monde et permettait des mesures qui étaient (à l’époque) d’une précision unique. Ce méridien a également contribué à régler le débat sur la question de savoir si l’Univers était géocentrique ou héliocentrique.
Pendant son séjour en Italie, Cassini a déterminé l’obliquité de l’écliptique terrestre – aka. c’est l’inclinaison axiale, qu’il a calculée à 23° et 29′ à l’époque. Il étudie également les effets de la réfraction et de la parallaxe solaire, travaille sur la théorie planétaire et observe les comètes de 1664 et 1668.
En reconnaissance de ses talents d’ingénieur, le pape Clément IX employa Cassini en ce qui concerne les fortifications, la gestion des rivières et les inondations le long du Pô dans le nord de l’Italie. En 1663, Cassini est nommé surintendant des fortifications et supervise la fortification d’Urbino. Et en 1665, il a été nommé inspecteur de la ville de Pérouse en Italie centrale.
Observatoire de Paris :
En 1669, Cassini reçoit une invitation de Louis XIV de France à s’installer à Paris et à aider à la création de l’Observatoire de Paris. À son arrivée, il rejoint l’Académie Royale des Sciences, nouvellement fondée, et devient le premier directeur de l’Observatoire de Paris, ouvert en 1671. Il restera directeur de l’observatoire jusqu’à sa mort en 1712.
En 1673, Cassini obtient sa citoyenneté française et l’année suivante, il épouse Geneviève de Laistre, fille du lieutenant général du Comte de Clermont. Pendant son séjour en France, Cassini consacra la majorité de son temps aux études astronomiques. En utilisant une série de très longs télescopes aériens, il a fait plusieurs découvertes et a collaboré avec Christiaan Huygens dans de nombreux projets.
Dans les années 1670, Cassini a commencé à utiliser la méthode de triangulation pour créer une carte topographique de la France. Il ne sera achevé qu’après sa mort (1789 ou 1793), date à laquelle il sera publié sous le nom de Carte de Cassini. En plus d’être la première carte topographique de la France, elle a été la première carte à mesurer avec précision la longitude et la latitude, et a montré que la nation était plus petite qu’on ne le pensait auparavant.
En 1672, Cassini et son collègue Jean Richer font des observations simultanées de Mars (Cassini de Paris et Richer de Guyane française) et déterminent sa distance à la Terre par parallaxe. Cela lui a permis d’affiner les dimensions du Système solaire et de déterminer la valeur de l’Unité astronomique (UA) à une précision de 7% près. Lui et l’astronome anglais Robert Hooke partagent le mérite de la découverte de la Grande Tache Rouge sur Jupiter (env. 1665).
En 1683, Cassini a présenté une explication de la « lumière zodiacale » – la faible lueur qui s’éloigne du Soleil dans le plan écliptique du ciel – qu’il a correctement supposée être causée par un nuage de petites particules entourant le Soleil. Il a également vu huit autres comètes avant sa mort, qui sont apparues dans le ciel nocturne en 1672, 1677, 1698, 1699, 1702 ( deux), 1706 et 1707.
En ca. En 1690, Cassini est le premier à observer une rotation différentielle dans l’atmosphère de Jupiter. Il a créé des tables améliorées pour les positions des lunes galiléennes de Jupiter et a découvert les délais périodiques entre les occultations des lunes de Jupiter et les temps calculés. Ceci sera utilisé par Ole Roemer, son collègue à l’Observatoire de Paris, pour calculer la vitesse de la lumière en 1675.
En 1683, Cassini commence la mesure de l’arc du méridien (ligne de longitude) à travers Paris. D’après les résultats, il a conclu que la Terre est quelque peu allongée. Alors qu’en fait, la Terre est aplatie aux pôles, la révélation que la Terre n’est pas une sphère parfaite était révolutionnaire.
Cassini a également observé et publié ses observations sur les marques de surface sur Mars, qui avaient été précédemment observées par Huygens mais non publiées. Il a également déterminé les périodes de rotation de Mars et de Jupiter, et ses observations de la Lune ont conduit aux lois de Cassini, qui fournissent une description compacte du mouvement de la Lune. Ces lois stipulent que:
- La Lune met le même temps à tourner uniformément autour de son propre axe qu’elle met à tourner autour de la Terre. En conséquence, la même face est toujours pointée vers la Terre.
- L’équateur de la Lune est incliné à un angle constant (environ 1 °32′ d’arc) par rapport au plan de l’orbite terrestre autour du Soleil (c’est-à-dire l’écliptique)
- Le point où l’orbite lunaire passe du sud au nord sur l’écliptique (alias. le nœud ascendant de l’orbite lunaire) coïncide toujours avec le point où l’équateur lunaire passe du nord au sud sur l’écliptique (le nœud descendant de l’équateur lunaire).
Grâce à son leadership, Giovanni Cassini fut le premier des quatre directeurs successifs de l’Observatoire de Paris à porter son nom. Il s’agirait de son fils, Jaques Cassini (Cassini II, 1677-1756); son petit-fils César François Cassini (Cassini III, 1714-1784); et son arrière-petit-fils, Jean Dominique Cassini (Cassini IV, 1748-1845).
Observations de Saturne:
Pendant son séjour en France, Cassini a également fait ses célèbres découvertes de nombreuses lunes de Saturne – Iapète en 1671, Rhéa en 167, et Téthys et Dione en 1684. Cassini a nommé ces lunes Sidera Lodoicea (les étoiles de Louis) et a correctement expliqué les variations anormales de luminosité à la présence de matière sombre sur un hémisphère (maintenant appelé Cassini Regio en son honneur).
En 1675, Cassini a découvert que les anneaux de Saturne sont séparés en deux parties par un espace, qui est maintenant appelé la « Division de Cassini » en son honneur. Il a également théorisé que les anneaux étaient composés d’innombrables petites particules, ce qui s’est avéré correct.
Décès et héritage:
Après avoir consacré sa vie à l’astronomie et à l’Observatoire de Paris, Cassini devient aveugle en 1711 puis meurt le 14 septembre 1712 à Paris. Et bien qu’il ait résisté à de nombreuses théories et idées nouvelles proposées de son vivant, ses découvertes et ses contributions le placent parmi les astronomes les plus importants des XVIIe et XVIIIe siècles.
En tant que traditionaliste, Cassini considérait initialement la Terre comme le centre du Système solaire. Avec le temps, il en viendrait à accepter la Théorie solaire de Nicolas Copernic dans des limites, au point d’accepter le modèle proposé par Tycho Brahe. Cependant, il a rejeté la théorie de Johannes Kepler selon laquelle les planètes voyagent en ellipses et a proposé que leurs chemins soient certains ovales incurvés (i.e. Cassiniens, ou Ovales de Cassini)
Cassini a également rejeté la Théorie de la Gravité de Newton, après des mesures qu’il a effectuées qui suggéraient (à tort) que la Terre était allongée à ses pôles. Après quarante ans de controverse, la théorie de Newton a été adoptée après les mesures de la Mission Géodésique française (1736-1744) et de l’Expédition de Lapponie en 1737, qui ont montré que la Terre est effectivement aplatie aux pôles.
Pour sa vie de travail, Cassini a été honoré à bien des égards par la communauté astronomique. En raison de ses observations de la Lune et de Mars, des caractéristiques sur leurs surfaces respectives ont été nommées en son honneur. La Lune et Mars ont leur propre cratère Cassini, et Cassini Regio sur la lune de Saturne Iapetus porte également son nom.
Ensuite, il y a l’astéroïde (24101) Cassini, qui a été découvert par C.W. Juels en 1999 à l’aide du télescope de l’Observatoire de Fountain Hills. Plus récemment, il y a eu les missions conjointes NASA-ESA Cassini-Huygens qui ont récemment terminé sa mission d’étude de Saturne et de ses lunes. Cette mission robotisée d’orbiteur et d’atterrisseur a été nommée en l’honneur des deux astronomes qui étaient principalement responsables de la découverte du système de lunes de Saturne.
Au final, la passion de Cassini pour l’astronomie et ses contributions aux sciences lui ont assuré une place durable dans les annales de l’histoire. Dans toute discussion sur la Révolution scientifique et sur les penseurs influents qui l’ont rendue possible, son nom apparaît aux côtés de sommités telles que Copernic, Galilée et Newton.
Nous avons écrit de nombreux articles intéressants sur Giovanni Cassini ici à Universe Today. Voici Combien De Lunes A Saturne?, La Planète Saturne, la Lune de Saturne Rhéa, la Lune « Yin-Yang » de Saturne Iapetus, la Lune de Saturne Dione.
Pour plus d’informations, consultez la page de la mission Cassini-Huygens de la NASA, ainsi que celle de l’ESA.
La distribution d’astronomie a également quelques épisodes intéressants sur le sujet. Voici l’épisode 229 : Mission Cassini, et l’épisode 230 : Christiaan Huygens.