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Éclipse solaire

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Photo de l'éclipse totale de 1999.

UNE éclipse solaire se produit lorsque la Lune passe entre la Terre et le Soleil, obscurcissant ainsi totalement ou partiellement la vue de la Terre sur le Soleil. Cette configuration ne peut se produire que pendant une nouvelle lune, lorsque le Soleil et la Lune sont en conjonction vu depuis la Terre. Dans les temps anciens, et dans certaines cultures aujourd'hui, les éclipses solaires se voient attribuer des propriétés mythiques, influençant ainsi la civilisation humaine. Les éclipses solaires totales peuvent être des événements effrayants pour les personnes ignorant leur nature astronomique, car le soleil disparaît soudainement au milieu de la journée et le ciel s'assombrit en quelques minutes. Cependant, l'attribution spirituelle des éclipses solaires est maintenant largement ignorée. Les éclipses solaires totales sont des événements très rares pour un endroit donné sur Terre, car la totalité n'est visible que là où l'ombre de la Lune touche la surface de la Terre. Une éclipse solaire totale est un phénomène naturel spectaculaire et de nombreuses personnes se rendent dans des endroits éloignés pour en observer un.

Les types

Éclipse solaire annulaireÉclipse solaire partielle

Il existe quatre types d'éclipse solaire:

  • UNE éclipse totale se produit lorsque le Soleil est complètement obscurci par la Lune. Le disque intensément brillant du Soleil est remplacé par le contour sombre de la Lune, et la couronne beaucoup plus faible est visible. Au cours d'une éclipse, la totalité n'est visible que depuis au plus une piste étroite à la surface de la Terre.
  • Un éclipse annulaire se produit lorsque le Soleil et la Lune sont exactement alignés, mais la taille apparente de la Lune est plus petite que celle du Soleil. Par conséquent, le Soleil apparaît comme un anneau très brillant, ou anneau, entourant le contour de la Lune.
  • UNE éclipse hybride est intermédiaire entre une éclipse totale et annulaire. À certains points de la surface de la Terre, elle est visible comme une éclipse totale, tandis qu'à d'autres, elle est annulaire. Les éclipses hybrides sont plutôt rares.
  • UNE éclipse partielle se produit lorsque le Soleil et la Lune ne sont pas exactement alignés et que la Lune n'obscurcit que partiellement le Soleil. Ce phénomène peut généralement être observé depuis une grande partie de la Terre en dehors de la trajectoire d'une éclipse annulaire ou totale. Cependant, certaines éclipses ne peuvent être considérées que comme une éclipse partielle, car l'ombre ne coupe jamais la surface de la Terre.

La distance de la Terre au Soleil est environ 400 fois la distance de la Lune à la Terre. Le diamètre du Soleil est environ 400 fois le diamètre de la Lune. Parce que ces rapports sont approximativement les mêmes, les tailles du Soleil et de la Lune vues de la Terre semblent être approximativement les mêmes: environ 0,5 degré d'arc en mesure angulaire.

Parce que l'orbite de la Lune autour de la Terre est une ellipse, tout comme l'orbite de la Terre autour du Soleil, les tailles apparentes du Soleil et de la Lune varient.1 L'ampleur d'une éclipse est le rapport entre la taille apparente de la Lune et la taille apparente du Soleil pendant une éclipse. Une éclipse lorsque la Lune est proche de sa distance la plus proche de la Terre (c'est-à-dire près de son périgée) peut être une éclipse totale parce que la Lune semble être assez grande pour couvrir complètement le disque brillant du Soleil, ou la photosphère; une éclipse totale a une magnitude supérieure à 1. Inversement, une éclipse lorsque la Lune est proche de sa distance la plus éloignée de la Terre (près de son apogée) ne peut être qu'une éclipse annulaire car la Lune apparaîtra légèrement plus petite que le Soleil; la magnitude d'une éclipse annulaire est inférieure à 1. Un peu plus d'éclipses solaires sont annulaires que le total car, en moyenne, la Lune est trop éloignée de la Terre pour couvrir complètement le Soleil. Une éclipse hybride se produit lorsque la magnitude d'une éclipse est très proche de 1: l'éclipse semblera être totale à certains endroits sur Terre et annulaire à d'autres endroits.2

L'orbite de la Terre autour du Soleil est également elliptique, de sorte que la distance entre la Terre et le Soleil varie tout au long de l'année. Cela affecte également les tailles apparentes du Soleil et de la Lune, mais pas autant que la distance variable de la Lune par rapport à la Terre. Lorsque la Terre s'approche de sa distance la plus éloignée du Soleil (l'aphélie) en juillet, cela tend à favoriser une éclipse totale. Alors que la Terre s'approche de sa distance la plus proche du Soleil (le périhélie) en janvier, cela tend à favoriser une éclipse annulaire.

Terminologie

Éclipse centrale est souvent utilisé comme terme générique pour une éclipse totale, annulaire ou hybride. Ce n'est cependant pas tout à fait correct: la définition d'une éclipse centrale est une éclipse au cours de laquelle la ligne centrale de l'ombre touche la surface de la Terre. Il est possible, quoique extrêmement rare, qu'une partie de l'ombre croise la Terre (créant ainsi une éclipse annulaire ou totale), mais pas sa ligne centrale. On parle alors d'éclipse totale ou annulaire non centrale.3

Le terme éclipse solaire lui-même est à proprement parler un terme impropre. Le phénomène du passage de la Lune devant le Soleil n'est pas une éclipse, mais une occultation. À proprement parler, une éclipse se produit lorsqu'un objet passe dans l'ombre projetée par un autre objet. Par exemple, lorsque la Lune disparaît à la pleine lune en passant dans l'ombre de la Terre, l'événement est correctement appelé éclipse lunaire. Par conséquent, techniquement, un éclipse solaire équivaut en fait à une éclipse de la Terre.

Prédictions

Géométrie

Diagramme de l'éclipse solaire (pas à l'échelle).

Le diagramme à droite montre l'alignement du Soleil, de la Lune et de la Terre pendant une éclipse solaire. La région gris foncé sous la Lune est l'ombre, où le Soleil est complètement obscurci par la Lune. La petite zone où l'ombre touche la surface de la Terre est l'endroit où une éclipse totale peut être vue. La plus grande zone gris clair est la pénombre, dans laquelle seule une éclipse partielle peut être vue.

L'orbite de la Lune autour de la Terre est inclinée d'un angle d'un peu plus de 5 degrés par rapport au plan de l'orbite de la Terre autour du Soleil (l'écliptique). Pour cette raison, lors d'une nouvelle lune, la Lune passera généralement au-dessus ou en dessous du Soleil. Une éclipse solaire ne peut se produire que lorsque la nouvelle lune se produit près d'un des points (appelés nœuds) où l'orbite de la Lune traverse l'écliptique.

Comme indiqué ci-dessus, l'orbite de la Lune est également elliptique. La distance de la Lune à la Terre peut varier d'environ 6% par rapport à sa valeur moyenne. Par conséquent, la taille apparente de la Lune varie avec sa distance de la Terre, et c'est cet effet qui conduit à la différence entre les éclipses totales et annulaires. La distance de la Terre au Soleil varie également au cours de l'année, mais il s'agit d'un effet moindre. En moyenne, la Lune semble être légèrement plus petite que le Soleil, de sorte que la majorité (environ 60%) des éclipses centrales sont annulaires. Ce n'est que lorsque la Lune est plus proche de la Terre que la moyenne (près de son périgée) qu'une éclipse totale se produit.4

La Lune orbite autour de la Terre en environ 27,3 jours, par rapport à un cadre de référence fixe. Ceci est connu comme le mois sidéral. Cependant, pendant un mois sidéral, la Terre a tourné à mi-chemin autour du Soleil, ce qui rend le temps moyen entre une nouvelle lune et la suivante plus long que le mois sidéral: c'est environ 29,5 jours. Ceci est connu comme le mois synodique et correspond à ce que l'on appelle communément le mois lunaire.

UNE Eclipse totale dans l'ombre.
B Eclipse annulaire dans l'antumbra.
C Éclipse partielle dans la pénombre

La Lune traverse du sud au nord de l'écliptique à son nœud ascendant et vice versa à son nœud descendant. Cependant, les nœuds de l'orbite de la Lune se déplacent progressivement dans un mouvement rétrograde, en raison de l'action de la gravité du Soleil sur le mouvement de la Lune, et ils font un circuit complet tous les 18,6 ans. Cela signifie que le temps entre chaque passage de la Lune à travers le nœud ascendant est légèrement plus court que le mois sidéral. Cette période est appelée le mois draconique.

Enfin, le périgée de la Lune avance sur son orbite et fait un circuit complet en 9 ans environ. Le temps entre un périgée et le suivant est connu comme le mois anormal.

L'orbite de la Lune coupe l'écliptique aux deux nœuds distants de 180 degrés. Par conséquent, la nouvelle lune se produit près des nœuds à deux périodes de l'année distantes d'environ six mois, et il y aura toujours au moins une éclipse solaire pendant ces périodes. Parfois, la nouvelle lune se produit assez près d'un nœud pendant deux mois consécutifs. Cela signifie que dans une année donnée, il y aura toujours au moins deux éclipses solaires, et il peut y en avoir jusqu'à cinq. Cependant, certains ne sont visibles que sous forme d'éclipses partielles, car l'ombra passe au-dessus du pôle nord ou sud de la Terre, et d'autres ne sont centraux que dans les régions éloignées de l'Arctique ou de l'Antarctique.5

Chemin

Lors d'une éclipse centrale, l'ombre de la Lune (ou antumbra, dans le cas d'une éclipse annulaire) se déplace rapidement d'ouest en est à travers la Terre. La Terre tourne également d'ouest en est, mais l'ombra se déplace toujours plus vite que n'importe quel point donné sur la surface de la Terre, il semble donc presque toujours se déplacer dans une direction à peu près ouest-est sur une carte de la Terre (il y en a quelques rares exceptions à cela qui peuvent se produire lors d'une éclipse de soleil de minuit dans les régions arctiques ou antarctiques).

La largeur de la piste d'une éclipse centrale varie en fonction des diamètres apparents relatifs du soleil et de la lune. Dans les circonstances les plus favorables, lorsqu'une éclipse totale se produit très près du périgée, la piste peut avoir une largeur de plus de 250 km et la durée de la totalité peut dépasser 7 minutes. En dehors de la piste centrale, une éclipse partielle peut généralement être observée sur une zone beaucoup plus grande de la Terre.

Occurrence et cycles

Chemins d'éclipse solaire totale: 1001-2000. Cette image a été fusionnée à partir de 50 images distinctes de la NASA.6

Les éclipses solaires totales sont des événements rares. Bien qu'ils se produisent quelque part sur Terre environ tous les 18 mois, il a été estimé qu'ils ne se reproduisent à un endroit donné qu'une fois tous les 370 ans en moyenne. L'éclipse totale ne dure que quelques minutes à cet endroit, car l'ombra de la Lune se déplace vers l'est à plus de 1700 km / h. La totalité ne peut jamais durer plus de 7 min 40 s et est généralement beaucoup plus courte: au cours de chaque millénaire, il y a généralement moins de 10 éclipses solaires totales dépassant 7 minutes. La dernière fois que cela s'est produit, c'était le 30 juin 1973. Les observateurs à bord d'un avion Concorde ont pu étirer la totalité à environ 74 minutes en volant le long de la trajectoire de l'ombre de la Lune. La prochaine éclipse de durée comparable n'aura pas lieu avant le 25 juin 2150. L'éclipse solaire totale la plus longue au cours de la période de 8000 ans à partir de 3000 av. à 5000 C.E.aura lieu le 16 juillet 2186, lorsque la totalité durera 7 min 29 s.7

Si la date et l'heure d'une éclipse solaire sont connues, il est possible de prédire d'autres éclipses en utilisant des cycles d'éclipse. Deux de ces cycles sont les Saros et les Inex. Le cycle de Saros est probablement le cycle d'éclipse le plus connu et le plus précis. Le cycle Inex est lui-même un cycle médiocre, mais il est très pratique dans la classification des cycles d'éclipse. Après la fin d'un cycle Saros, un nouveau cycle Saros commence un Inex plus tard, d'où son nom: In-ex. Un cycle de Saros dure 6 585,3 jours (un peu plus de 18 ans), ce qui signifie qu'après cette période, une éclipse pratiquement identique se produira. La différence la plus notable sera un décalage de 120 ° en longitude (en raison des 0,3 jours) et un peu de latitude. Une série Saros commence toujours par une éclipse partielle près d'une des régions polaires de la Terre, puis se déplace sur le globe à travers une série d'éclipses annulaires ou totales, et se termine dans la région polaire opposée. Un Saros dure 1226 à 1550 ans et 69 à 87 éclipses, avec environ 40 à 60 centrales.8

Totalité finale

En raison de l'accélération des marées, l'orbite de la lune autour de la Terre devient environ 3,8 cm plus éloignée chaque année. On estime que dans 600 millions d'années, la distance de la Terre à la Lune aura augmenté de 23 500 km, ce qui signifie qu'elle ne pourra plus couvrir complètement le disque solaire. Cela sera vrai même lorsque la Lune est en périgée et la Terre en aphélie.

Un facteur compliquant est que le soleil augmentera de taille au cours de cette période. Cela rend encore plus improbable que la Lune soit capable de provoquer une éclipse totale. On peut donc dire que la dernière éclipse solaire totale sur Terre se produira dans un peu moins de 600 millions d'années.9

Éclipses historiques

Les astronomes étudient une éclipse par Antoine Caron

Une éclipse solaire du 15 juin 763 avant notre ère mentionnée dans un texte assyrien est importante pour Chronologie de l'Orient ancien. Également connue sous le nom d'éclipse de Bur Sagale, c'est la première éclipse solaire mentionnée dans les sources historiques qui a été identifiée avec succès. La première affirmation encore non prouvée est peut-être celle de l'archéologue Bruce Masse; sur la base de plusieurs mythes antiques sur les inondations qui mentionnent une éclipse solaire totale, il relie une éclipse qui s'est produite le 10 mai 2807 avant notre ère, avec un possible impact de météore dans l'océan Indien.10 Il y a eu d'autres allégations à ce jour des éclipses antérieures, notamment celle de Mursili II (probablement 1312 avant notre ère), en Babylonie, et également en Chine, au cours de la 5e année (2084 avant notre ère) du régime du roi Zhong Kang de la dynastie Xia, mais ces sont très controversées et reposent sur beaucoup de suppositions.11

Hérodote a écrit que Thales de Milet avait prédit une éclipse survenue lors d'une guerre entre les Médians et les Lydiens. Des soldats des deux côtés ont déposé leurs armes et déclaré la paix à la suite de l'éclipse. La question de savoir quelle éclipse était impliquée est restée incertaine, bien que la question ait été étudiée par des centaines d'autorités anciennes et modernes. Un candidat probable a eu lieu le 28 mai 585 avant notre ère, probablement près de la rivière Halys au milieu de la Turquie moderne.12

Une éclipse annulaire du Soleil s'est produite à Sardes le 17 février 478 avant notre ère, tandis que Xerxes partait pour son expédition contre la Grèce, comme l'a rapporté Hérodote.13 Hind et Chambers ont considéré cette date absolue il y a plus d'un siècle.14 Hérodote rapporte également qu'une autre éclipse solaire a été observée à Sparte au cours de l'année suivante, le 1er août 477 avant notre ère.15 Le ciel s'est soudain assombri en milieu de journée, bien après les batailles des Thermopyles et des Salamis, après le départ de Mardone en Thessalie au début du printemps (de 477 avant notre ère) et sa deuxième attaque sur Athènes, après le retour de Cleombrotus à Sparte. Notez que les dates conventionnelles modernes sont différentes d'un an ou deux et que ces deux enregistrements d'éclipse ont été ignorés jusqu'à présent.16 La Chronique de l'Irlande a enregistré une éclipse solaire le 29 juin 512 après JC et une éclipse solaire aurait eu lieu lors de la bataille de Stiklestad à l'été 1030.

Il a également été tenté d'établir la date exacte du Vendredi Saint au moyen d'éclipses solaires, mais cette recherche n'a pas donné de résultats concluants.17 La recherche a démontré l'incapacité des éclipses solaires totales à servir d'explications aux caractéristiques enregistrées du Vendredi Saint de l'éclipse de crucifixion.18

L'ancien astronome chinois Shi Shen (fl. IVe siècle avant notre ère) était conscient de la relation de la lune dans une éclipse solaire, car il a fourni des instructions dans son écriture pour les prédire en utilisant les positions relatives de la Lune et du Soleil.19 La théorie de "l'influence rayonnante" pour une éclipse solaire (c'est-à-dire que la lumière de la Lune n'était que la lumière réfléchie par le Soleil) existait dans la pensée chinoise vers le sixième siècle avant notre ère. (dans le Zhi Ran de Zhi Ni Zi), et contré par le philosophe chinois Wang Chong (27-97 C.E.), qui a précisé dans son écriture que cette théorie n'était pas nouvelle. Cela peut être dit de l'écriture de Jing Fang au premier siècle avant notre ère, qui déclarait:

La lune et les planètes sont Yin; ils ont une forme mais pas de lumière. Ils ne reçoivent cela que lorsque le Soleil les illumine. Les anciens maîtres considéraient le Soleil comme rond comme une balle d'arbalète, et ils pensaient que la Lune avait la nature d'un miroir. Certains d'entre eux ont également reconnu la Lune comme une boule. Les parties de la Lune que le soleil illumine ont pris de l'éclat, les parties qu'il n'a pas, restent sombres.20

Les anciens Grecs le savaient également, car c'était Parménide d'Éléa vers 475 avant notre ère, qui soutenait la théorie de la Lune brillante à cause de la lumière réfléchie, et était également acceptée au temps d'Aristote. L'astronome et inventeur chinois Zhang Heng (78-139 C.E.) a écrit sur les éclipses solaires et lunaires dans la publication de Ling Xian en 120 de notre ère, soutenant la théorie de l'influence rayonnante à laquelle Wang Chong s'était opposé (Wade-Giles):

Le Soleil est comme le feu et la Lune comme l'eau. Le feu diffuse de la lumière et l'eau la réfléchit. Ainsi, la luminosité de la Lune est produite par le rayonnement du Soleil, et l'obscurité de la Lune (pho) est due à (la lumière du) Soleil obstrué (pi). Le côté qui fait face au Soleil est entièrement éclairé et le côté qui en est éloigné est sombre. Les planètes (ainsi que la Lune) ont la nature de l'eau et réfléchissent la lumière. La lumière qui sort du Soleil (tang jih chih chhung kuang) n'atteint pas toujours la Lune en raison de l'obstruction (pi) de la Terre elle-même - c'est ce qu'on appelle `` an-hsü '', un éclipse lunaire. Quand (un effet similaire) se produit avec une planète (nous l'appelons) une occulation (hsing wei); quand la Lune passe à travers (kuo) (le chemin du Soleil) alors il y a un éclipse solaire (shih).21

Le scientifique et homme d'État chinois, Shen Kuo (1031-1035 de notre ère), a également écrit sur les éclipses et son raisonnement pour expliquer pourquoi les corps célestes étaient ronds et sphériques au lieu de plats (orthographe Wade-Giles):

Le directeur (de l'Observatoire astronomique) m'a interrogé sur les formes du soleil et de la lune; que ce soit comme des balles ou des fans (plats). S'ils étaient comme des balles, ils se gêneraient sûrement (ai) lorsqu'ils se rencontreraient. J'ai répondu que ces corps célestes étaient certainement comme des boules. Comment le savons nous? Par l'épilation et le déclin (ying khuei) de la Lune. La Lune elle-même n'émet aucune lumière, mais est comme une boule d'argent; la lumière est la lumière du Soleil (réfléchie). Lorsque la luminosité est vue pour la première fois, le soleil (-la lumière passe presque) à côté, de sorte que le côté seulement est illuminé et ressemble à un croissant. Lorsque le Soleil s'éloigne progressivement, la lumière brille en biais et la Lune est pleine, ronde comme une balle. Si la moitié d'une sphère est recouverte de poudre (blanche) et regardée de côté, la partie couverte ressemblera à un croissant; si on le regarde de face, il apparaîtra rond. Ainsi, nous savons que les corps célestes sont sphériques… Puisque le Soleil et la Lune sont en conjonction (ho) et en opposition (tui) une fois par jour, pourquoi alors n'ont-ils des éclipses qu'occasionnellement? J'ai répondu que l'écliptique et le chemin de la Lune sont comme deux anneaux, allongés l'un sur l'autre (hsiang tieh), mais distants légèrement. (Si cette obliquité n'existait pas), le Soleil serait éclipsé chaque fois que les deux corps seraient en conjonction, et la Lune serait éclipsée chaque fois qu'ils seraient exactement en position. Mais (en fait), bien qu'ils puissent occuper le même degré, les deux chemins ne sont pas (toujours) proches (l'un de l'autre), et donc naturellement les corps ne s'immiscent pas.22

Visualisation

Photo prise à Valladolid, en Espagne, lors de l'éclipse annulaire du 3 octobre 2005.

Regarder directement la photosphère du Soleil (le disque lumineux du Soleil lui-même), même pendant quelques secondes, peut endommager définitivement la rétine de l'œil, en raison du rayonnement visible et invisible intense que la photosphère émet. Ces dommages peuvent entraîner une altération permanente de la vision, pouvant aller jusqu'à la cécité. La rétine n'a aucune sensibilité à la douleur et les effets des lésions rétiniennes peuvent ne pas apparaître pendant des heures, il n'y a donc aucun avertissement de blessure.23

Dans des conditions normales, le soleil est si brillant qu'il est difficile de le regarder directement, il n'y a donc pas tendance à le regarder d'une manière qui pourrait endommager l'œil. Cependant, pendant une éclipse, avec une grande partie du soleil couvert, il est plus facile et plus tentant de la regarder. Malheureusement, regarder le Soleil pendant une éclipse est tout aussi dangereux que le regarder en dehors d'une éclipse, sauf pendant la brève période de totalité, lorsque le disque du Soleil est complètement couvert (la totalité se produit uniquement pendant une éclipse totale et très brièvement seulement). ne se produit pas lors d'une éclipse partielle ou annulaire). Voir le disque du Soleil à travers n'importe quel type d'aide optique (jumelles, télescope ou même viseur de caméra optique) est encore plus dangereux.24

Il est peu probable que le fait de regarder le soleil avec la totalité ou la majeure partie de son disque soit préjudiciable, car la pupille se fermera et réduira la luminosité de toute la scène. Si l'éclipse est presque totale, la faible quantité moyenne de lumière provoque l'ouverture de la pupille. Malheureusement, les parties restantes du soleil sont toujours aussi brillantes, donc elles sont maintenant plus brillantes sur la rétine que lorsque l'on regarde un plein soleil. Comme l'œil a une petite fovéa, pour une visualisation détaillée, la tendance sera de suivre l'image sur cette meilleure partie de la rétine, causant des dommages.

Éclipses partielles et annulaires

Lunettes Eclipse.

La visualisation du soleil pendant les éclipses partielles et annulaires (et pendant les éclipses totales en dehors de la brève période de totalité) nécessite une protection oculaire spéciale ou des méthodes de visualisation indirectes. Le disque du soleil peut être visualisé à l'aide d'une filtration appropriée pour bloquer la partie nocive du rayonnement solaire. Les lunettes de soleil ne sont pas sûres, car elles ne bloquent pas le rayonnement infrarouge nocif et invisible qui provoque des dommages rétiniens. Seuls des filtres solaires correctement conçus et certifiés doivent être utilisés pour visualiser directement le disque du soleil.

La façon la plus sûre de voir le disque du Soleil est par projection indirecte. Cela peut être fait en projetant une image du disque sur une feuille de papier ou une carte blanche à l'aide d'une paire de jumelles (avec l'une des lentilles couvertes), d'un télescope ou d'un autre morceau de carton avec un petit trou (environ 1 mm de diamètre), souvent appelé un sténopé. L'image projetée du Soleil peut alors être visualisée en toute sécurité; cette technique peut être utilisée pour observer les taches solaires, ainsi que les éclipses. Cependant, il faut veiller à ce que personne ne regarde directement à travers le projecteur (télescope, sténopé, etc.). La visualisation du disque du soleil sur un écran d'affichage vidéo (fourni par une caméra vidéo ou un appareil photo numérique) est sûre, bien que la caméra elle-même puisse être endommagée par une exposition directe au soleil. Les viseurs optiques fournis avec certaines caméras vidéo et numériques ne sont pas sûrs.

Dans le chemin de l'éclipse partielle, on ne pourra pas voir la couronne spectaculaire ou l'assombrissement presque complet du ciel, mais, selon la quantité de disque du soleil qui est obscurcie, un assombrissement peut être perceptible. Si les deux tiers ou plus du soleil sont obscurcis, un effet peut être observé par lequel la lumière du jour semble être faible, comme si le ciel était couvert, mais les objets projettent toujours des ombres nettes.

Totalité

Contrairement à la croyance populaire, il est sûr d'observer la phase totale d'une éclipse solaire directement avec l'œil nu, des jumelles ou un télescope, lorsque la photosphère du Soleil est complètement couvert par la Lune; en effet, c'est une vue très spectaculaire et magnifique, et elle est trop sombre pour être vue à travers des filtres. La faible couronne du Soleil sera visible, et même la chromosphère, les protubérances solaires et peut-être même une éruption solaire peuvent être vues. Cependant, il est important de cesser de visualiser directement le Soleil rapidement à la fin de la totalité. Le temps et la durée exacts de la totalité du lieu à partir duquel l'éclipse est observée doivent être déterminés à partir d'une source fiable.

Les perles de Baily.

Les effets sont également très beaux juste avant (et juste après) la totalité. Lorsque la partie visible rétrécie de la photosphère devient très petite, les perles de Baily se produisent (voir photo). Celles-ci sont causées par le fait que la lumière du soleil peut toujours atteindre la Terre à travers les vallées lunaires, mais plus là où les montagnes sont présentes. La totalité commence alors par l'effet d'anneau de diamant, le dernier éclair lumineux du soleil. Notez qu'il n'est pas entièrement sûr de voir les perles Baily ou la bague en diamant sans protection oculaire appropriée (car dans les deux cas, la photosphère est toujours visible).

Autres observations

Pour les astronomes, une éclipse solaire totale constitue une rare occasion d'observer la couronne (la couche externe de l'atmosphère du Soleil). Normalement, cela n'est pas visible car la photosphère est beaucoup plus lumineuse que la couronne. Selon le point atteint dans le cycle solaire, la couronne peut apparaître plutôt petite et symétrique, ou grande et floue. Il est très difficile de prévoir cela avant la totalité.25

Pendant une éclipse solaire, des observations spéciales (indirectes) peuvent également être effectuées à l'œil nu uniquement. Normalement, les taches de lumière qui tombent à travers les petites ouvertures entre les feuilles d'un arbre ont une forme circulaire. Ce sont des images du Soleil. Pendant une éclipse partielle, les taches lumineuses montreront la forme partielle du soleil, comme on le voit sur l'image. Un autre phénomène célèbre est les bandes d'ombres (également appelées ombres volantes), qui sont similaires aux ombres au fond d'une piscine. Ils ne surviennent que juste avant et après la totalité, et sont très difficiles à observer. De nombreux chasseurs d'éclipse professionnels ne les ont jamais vus.26

Au cours d'une éclipse partielle, un effet connexe visible est l'anisotropie dans l'ombre des objets. Surtout si l'éclipse partielle est presque totale, la partie non obscurcie du soleil agit comme une source linéaire approximative de lumière. Cela signifie que les objets projettent des ombres qui ont une pénombre très étroite dans une direction, mais une large pénombre dans la direction perpendiculaire.

1919 observations

La photographie originale de l'éclipse de 1919 qui prétendait confirmer la théorie d'Einstein de la relativité générale.

En 1919, l'observation d'une éclipse solaire totale a permis de confirmer la théorie d'Einstein de la relativité générale. En comparant la distance apparente entre deux étoiles, avec et sans le Soleil entre elles, Arthur Eddington a déclaré que les prédictions théoriques sur les lentilles gravitationnelles étaient confirmées, bien qu'il semble maintenant que les données soient ambiguës à l'époque. L'observation du Soleil entre les étoiles n'était possible que pendant la totalité, puisque les étoiles sont alors visibles.27

Avant le lever du soleil, après le coucher du soleil

Le phénomène de réfraction atmosphérique permet d'observer le soleil (et donc une éclipse solaire) même lorsqu'il est légèrement en dessous de l'horizon. Il est cependant possible qu'une éclipse solaire atteigne la totalité (ou en cas d'éclipse partielle, la quasi-totalité) avant le lever du soleil (visuel et réel) ou après le coucher du soleil à partir d'un emplacement particulier. Lorsque cela se produit peu avant la première ou après la seconde, le ciel apparaîtra beaucoup plus sombre qu'il ne le serait autrement immédiatement avant le lever ou le coucher du soleil. À ces occasions, un objet (en particulier une planète, souvent Mercure) peut être visible près du point de lever ou de coucher du soleil de l'horizon alors qu'il n'aurait pas pu être vu sans l'éclipse.

Eclipses et transits

En principe, l'occurrence simultanée d'une éclipse solaire et d'un transit d'une planète est possible. Mais ces événements sont extrêmement rares en raison de leur courte durée. La prochaine occurrence simultanée prévue d'une éclipse solaire et d'un transit de Mercure aura lieu le 5 juillet 6757, et une éclipse solaire et un transit de Vénus sont attendus le 5 avril 15232.

Seulement 5 heures après le transit de Vénus le 4 juin 1769, il y avait une éclipse solaire totale, qui était visible en Amérique du Nord, en Europe et en Asie du Nord sous la forme d'une éclipse solaire partielle. Il s'agit de la différence de temps la plus faible entre un transit d'une planète et une éclipse solaire dans le passé historique.

Plus commune, mais encore assez rare, est une conjonction de n'importe quelle planète (non limitée exclusivement à Mercure ou Vénus) au moment d'une éclipse solaire totale, auquel cas la planète sera visible très près du Soleil éclipsé, quand sans l'éclipse il aurait été perdu dans l'éclat du soleil. À un moment donné, certains scientifiques ont émis l'hypothèse qu'il pourrait y avoir une planète (souvent appelée Vulcain) encore plus proche du Soleil que Mercure; la seule façon de confirmer son existence aurait été de l'observer lors d'une éclipse solaire totale. Cependant, on sait maintenant qu'aucune planète de ce genre n'existe. Bien qu'il existe une certaine possibilité pour de petits astéroïdes vulcanoïdes d'exister, aucun n'a jamais été trouvé.

Satellites artificiels

Ombre de la lune, vue de la Station spatiale internationale en 2006.

Les satellites artificiels peuvent également passer devant ou transit, le soleil vu de la Terre, mais aucun n'est assez grand pour provoquer une éclipse. À l'altitude de la Station spatiale internationale (ISS), par exemple, un objet devrait avoir environ 3,35 km de diamètre pour effacer complètement le Soleil. Ces transits sont difficiles à surveiller, car la zone de visibilité est très petite. Le satellite passe généralement sur la face du Soleil en environ une seconde. Comme pour le transit d'une planète, il ne fera pas noir.

Les satellites artificiels jouent un rôle important dans la documentation des éclipses solaires. Les images de l'ombre à la surface de la Terre prises depuis Mir et l'ISS sont parmi les images d'éclipse les plus spectaculaires de l'histoire.28 Les observations d'éclipses de satellites en orbite au-dessus de l'atmosphère terrestre ne sont bien sûr pas soumises aux conditions météorologiques.

L'observation directe d'une éclipse solaire totale depuis l'espace est plutôt rare. Le seul cas documenté est Gemini 12, en 1966. La phase partielle de l'éclipse totale de 2006 était visible depuis l'ISS. Au début, il semblait qu'une correction de l'orbite à la mi-mars amènerait l'ISS sur la voie de la totalité, mais cette correction a été reportée.29

Remarques

  1. ↑ Solar Eclipses University of Tennessee. Récupéré le 4 octobre 2007.
  2. ↑ O. Staiger, Solar Eclipses for Beginners Récupéré le 7 octobre 2007.
  3. ↑ Fred Espenak, Glossaire des termes de Solar Eclipse Site Web de la NASA sur Eclipse. Récupéré le 10 octobre 2015.
  4. ↑ R. Hipschman, Why Eclipses Happen The Exploratorium. Récupéré le 18 octobre 2007.
  5. ↑ Fred Espenak, Canon de cinquante ans o

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