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Vulcain est un astre hypothétique orbitant entre le Soleil et Mercure.
Son existence a été postulée par Urbain Le Verrier en 1860 pour expliquer les avances de phases de Mercure non justifiées par l'influence de toutes les planètes connues.
Mercure connaît une légère perturbation dans son mouvement par rapport au modèle prévu par la mécanique newtonienne, appelée précession du périhélie. à chaque révolution autour du Soleil, le périhélie de l'orbite de Mercure avance légèrement tout en tournant autour du Soleil. Toutes les planètes connaissent ce phénomène causé par l'influence gravitationnelle des autres corps du système solaire et qui peut être expliqué par les lois classiques de la mécanique céleste. Pour Mercure en revanche, il reste une très légère avance de 43 secondes d'arc par siècle par rapport à l'orbite calculée à partir des lois de Newton et de Kepler.
En 1842, l'astronome français Urbain Le Verrier, conseillé par François Arago, se pencha sur le problème. Tous ses calculs le menait à ce décalage de 43 secondes d'arc. Il postula alors la présence d'un ou plusieurs corps entre le Soleil et l'orbite de Mercure, dont l'interaction gravitationnelle perturberait le mouvement de Mercure.
Le 28 mars 1859, Le Verrier reçut une lettre d'un astronome amateur, Edmond Modeste Lescarbault, à propos d'une tache noire qu'il aurait vu passer devant le Soleil deux jours avant et qui serait probablement le transit d'une planète intramercurienne. Lescarbault rapporta avoir observé la tache durant une heure et quart, parcourant un quart du disque solaire, et en estima son inclinaison orbitale entre 5.3° et 7.3°, sa longitude à environ 183°, une importante excentricité et le temps de transit de 4h30. Le Verrier postula alors que cette planète, qu'il nomma Vulcain, était responsable des anomalies du mouvement de Mercure et se mit en tête de la découvrir. à partir des informations de Lescarbault, il détermina la période orbitale de 19 jours et 7 heures à une distance moyenne de 0,1427 ua et une inclinaison de 12° 10'. Il en déduisit également un diamètre d'environ 2 000 km et une masse d'un dix-septième de celle de Mercure. Ainsi, bien que sa masse fût trop faible pour rendre compte des anomalies de l'orbite de Mercure, la planète observée par Lescarbault, avança-t-il, était peut-être le plus gros d'une série d'astres formant une hypothétique ceinture d'astéroïdes interne à l'orbite de Mercure : les vulcanoïdes.
De part sa proximité avec le Soleil, son observation direct était presque impossible. Le Verrier profite de l'éclipse de Soleil de 1860 pour mobiliser tous les astronomes français afin de repérer Vulcain, mais sans succès. Lors de l'éclipse du 29 juillet 1878, l'astronome J.C Watson dit avoir vu deux points lumineux qui ne pouvaient être autre chose que des planètes, tandis que Lewis Swift aurait également repéré Vulcain, mais à une position différente. Cependant, des photographies prises lors de l'éclipse n'ont révélé aucune trace de Vulcain.
La réponse fut finalement apportée en 1916 par Albert Einstein avec la théorie de la relativité générale. En appliquant la relativité générale au mouvement de Mercure, on en arrive à la précession mesurée et il n'y a plus d'irrégularité. Vulcain et les autres corps de cette ceinture d'astéroïdes intramercurienne n'avaient plus lieu d'être.
Vulcain tient son nom du dieu romain du feu, de la forge, des volcans, des métaux et le patron des forgerons. Fils de Jupiter et de Junon, il est l'époux de Vénus.
Le système solaire par Christophe.
Dernière mise à jour : 10 Décembre 2023