Lumière zodiacale, vue de l'observatoire du Cerro Paranal, Chili.
La lumière zodiacale est une faible lueur triangulaire qui peut être perçue sur le ciel nocturne et qui s'étend à partir des environs du Soleil le long du plan de l'écliptique (ou du Zodiaque qui lui a donné son nom).
La lumière zodiacale est produite par la réflexion de la lumière du Soleil par les particules de poussière du milieu interplanétaire présentes dans le système solaire. Les matériaux qui la causent sont répartis dans un volume en forme de lentille centré sur le Soleil et s'étendant bien au-delà de l'orbite de la Terre. 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 et le même albédo que la Lune, il suffirait que chaque particule soit distante de ses voisines de près de 10 km.
Le spectre 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 radiation infrarouge. 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 les comètes et les astéroïdes sont responsables de ce phénomène. Ces dernières années, des observations réalisées par plusieurs sondes interplanétaires ont montré que des bandes de poussières associées à diverses familles d'astéroïdes et à des queues cométaires semblent liées à la structure de la lumière zodiacale .
La lumière zodiacale est très faiblement lumineuse et est complètement masquée par la lumière de la Lune ou la pollution lumineuse. Aux latitudes moyennes nord, on l'observe le mieux vers l'ouest au printemps, après le crépuscule, 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 ° 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 de gegenschein.
Dès le XIX siècle des chercheurs, dont Svante 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.