ZODIACALE LUMIÈRE

Brillance et polarisation

Bien que les mesures extra-atmosphériques soient en principe plus crédibles, elles restent encore trop lacunaires pour permettre le tracé d'une carte couvrant la majeure partie du ciel, et donnant les distributions photométrique et polarimétrique du phénomène. Jusqu'à présent, de telles cartes sont établies d'après les observations au sol ou en ballon, convenablement sélectionnées selon l'accord qu'elles montrent avec les échantillonnages spatiaux.

La cartographie photopolarimétrique de la figure condense les résultats obtenus de 1964 à 1975 grâce à la collaboration des observatoires de Bordeaux et du Teide (Ténériffe, altitude : 2 400 m) dans la région bleue du spectre, qui est la moins perturbée par l'atmosphère. Au sol ou en ballon, il est cependant indispensable de retrancher soigneusement la luminescence atmosphérique, qui n'est ni uniforme ni constante, et qui couvre tout le spectre.

Bien qu'ayant abaissé d'un facteur voisin de deux l'ordre de grandeur admis pour la brillance loin de l'écliptique, les résultats de Ténériffe (R. Dumont, 1965 ; R. Dumont et F. Sánchez, 1975, 1976) montrent bien l'extension de la lumière zodiacale au ciel entier, avec un minimum d'un peu moins de 60 S₁₀ nettement distinct du pôle de l'écliptique (l'unité S₁₀ vaut une étoile de type solaire, de dixième magnitude V dans le système U.B.V., par degré carré). La plupart des mesures en satellite donnent des résultats voisins (O.S.O.-5, D-2A, Skylab, etc.). Peu après leur départ en direction de l'orbite de Mercure, les sondes Helios-1 et Helios-2 ont trouvé, selon la couleur, de 52 à 58 S₁₀ (C. Leinert et al., 1981). À remarquer aussi le très bon raccordement, vers l'élongation 30⁰ – qui est à peu près la limite accessible du sol –, entre les résultats du Teide et ceux qui sont obtenus, de 15 à 30⁰, grâce à un photopolarimètre embarqué en fusée par l'équipe de C. Leinert.

Sans être aussi bon qu'en photométrie, l'accord entre la figure (traits discontinus) et les mesures spatiales polarimétriques est assez satisfaisant. L'existence d'un maximum du degré de polarisation de l'ordre de 20 p. 100 vers 60⁰ d'élongation, un peu plus faible dans l'écliptique qu'ailleurs, ne fait aucun doute. Au pôle de l'écliptique, la polarisation est d'un tiers plus forte que dans l'écliptique à la même élongation. La région antisolaire, où la polarisation est faible, est la plus difficile à étudier du sol. À une quinzaine de degrés de l'antisoleil, J. L. Weinberg (1964) puis A. Frey et al. (1974) ont rapporté une légère polarisation négative (= vecteur de Fresnel le plus grand dans le plan de diffusion, alors qu'il est presque toujours dans le plan perpendiculaire). Cette caractéristique est également présente dans la polarimétrie cométaire.