Lalumière zodiacale est une faible lueur de forme vaguement triangulaire visible sur le ciel nocturne et qui s'étend le long de l'axe duSoleil sur le plan de l'écliptique (et donc duzodiaque, qui lui a donné son nom). Ce phénomène apparaît le mieux après le coucher du Soleil au printemps, ou avant son lever à l'automne, quand le zodiaque est perpendiculaire à l'horizon. Il est dû à la réflexion de la lumière solaire sur lapoussière cosmique orbitant proche de la Terre, plus précisément lapoussière circumterrestre.
La lumière zodiacale est produite par laréflexion de lalumière duSoleil par les particules de poussière dumilieu interplanétaire présentes dans lesystème solaire. Les matériaux qui la causent sont essentiellement des grains de matière éjectés par laqueue decomètes de la famille de Jupiter (à 85 %) et non pas des poussières d'astéroïdes comme cela a longtemps été imaginé[1]. Les astéroïdes contribuent au phénomène à hauteur de seulement 5 % et les comètes dunuage d'Oort à hauteur de 10 %[réf. nécessaire].Ces poussières sont réparties dans un volume en forme delentille centré sur le Soleil et s'étendant bien au-delà de l'orbite de laTerre : lenuage zodiacal. Comme la plupart de ces particules sont situées près du plan de l'écliptique, la lumière zodiacale semble principalement en provenir.
La quantité de particules de poussière nécessaire pour produire la lumière zodiacale est extrêmement faible : si les particules possédaient un diamètre de 1 mm (elles sont de taille bien plus faible, de plusieurs ordres de grandeur), et le mêmealbédo que laLune (réputée "brillante"), il suffirait que chaque particule soit distante de ses voisines de près de 10 km.
Lespectre de la lumière zodiacale est le même que celui du Soleil. Néanmoins, une partie de la lumière du Soleil est absorbée par les particules de poussière et ré-émise sous forme de radiationinfrarouge. Cette émission induit une lente spirale des particules vers le Soleil, connue sous le nom d'effet Poynting-Robertson, ce qui implique qu'une source continue de particules est nécessaire afin d'entretenir la lumière zodiacale. On pense que lescomètes et lesastéroïdes sont responsables de ce phénomène. Ces dernières années, des observations réalisées par plusieurs sondes interplanétaires ont montré que des bandes de poussières associées à diversesfamilles d'astéroïdes et à des queues cométaires semblent liées à la structure de la lumière zodiacale[2].
La lumière zodiacale est très faiblement lumineuse et complètement masquée par la lumière de laLune ou toutepollution lumineuse. Auxlatitudes moyennesnord, on l'observe le mieux vers l'ouest auprintemps, après lecrépuscule, ou vers l'est à l'automne, juste avant l'aube.
La lumière zodiacale décroît en luminosité avec la distance au Soleil, mais par certaines nuits très noires, on peut observer une bande continue d'environ 5 à 10 degrés de large tout le long de l'écliptique, connue sous le nom de bande zodiacale. En fait, la lumière zodiacale couvre le ciel dans son intégralité et est la source de 60 % de la luminosité d'une nuit sans Lune. À l'opposé de la lumière zodiacale, il est possible d'observer une lueur ovale très faible connue sous le nom degegenschein.
Dès leXIXe siècle des chercheurs, dontSvante August Arrhenius ont imaginé que cette lumière pouvait donner des informations sur la nature des particules présentes dans l'espace là où elle est visible.
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