2 – Particularités des éclipses de Soleil

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Les éclipses de Soleil, selon le lieu depuis où on les observe, peuvent apparaître sous différentes formes :

éclipse totale :

la Lune masque entièrement le disque du Soleil.
(crédit image : Luc Viatour)

éclipse annulaire :

le diamètre de la Lune est trop petit pour couvrir entièrement le disque Solaire, et un anneau de soleil reste visible lors du maximum.
(crédit image : Kevin Baird)

éclipse partielle :

en dehors de la ligne de centralité, seule une portion du Soleil est cachée par la Lune.

(crédit image : Gérard Coute, membre de la 4A)

éclipse hybride :

situation particulière assez rare, où on passe d’une éclipse totale à une éclipse annulaire (ou vice-versa) le long de la ligne de centralité.

(crédit image : Vito Technology, Inc.)


Quelles sont les raisons de ces variations ?

La Lune est 400 fois plus petite que le Soleil, mais en même temps elle se situe 400 fois plus près de nous, par le plus grand des hasards : le diamètre apparent (c’est à dire vu depuis la Terre) de la Lune est de fait presque le même que celui du Soleil.

Mais l’orbite (la trajectoire) de la Lune autour de la Terre n’est pas un cercle parfait dont la Terre occuperait le centre, mais une Ellipse, une sorte de cercle aplati. Il en est de même pour l’orbite de la Terre autour du Soleil. Ces orbites elliptiques font que la distance Terre-Soleil d’une part, et la distance Terre-Lune d’autre part, varient légèrement dans le temps. Pour le couple Terre-Lune, la distance varie entre 365 000 km et 405 000 km environ, et pour le couple Terre-Soleil entre 147 et 152 millions de km.

Du fait des variations respectives des diamètres apparents de la Lune, et du Soleil dans une moindre mesure, il se produit des configurations où la Lune n’est pas suffisamment grande pour recouvrir totalement le disque du Soleil.
De même, dans le ballet de ces astres du fait des variations de perspective, le point de transition ombre/antéombre peut passer d’en dessous la surface terrestre à au-dessus, ce qui explique la possibilité d’éclipses hybrides ainsi que leur rareté relative. Il est physiquement impossible de se déplacer de la partie totale à la partie annulaire du fait que les zones sont distantes de plusieurs centaine de km et au mieux espacées de quelques heures.

(crédit image : traduction par nos soins d’après Sushant savla)

Sur les chapelets de photo ci-dessous, on distingue toutes les phases d’une éclipse annulaire et d’une éclipse totale.

(crédit : Philippe Moussette)

Que voit-on pendant la phase de totalité ?

La phase de totalité d’une éclipse totale de Soleil est vraiment un moment indescriptible. En plein jour, la nuit tombe brutalement, et le monde environnant semble s’arrêter. Tant qu’il reste ne serait-ce que 1% du soleil non couvert par la Lune, on perçoit à peine l’assombrissement. A partir delà, l’ambiance devient comme un crépuscule ou lorsqu’un qu’un gros nuage d’orage obscurcit le ciel. Puis le noir, la fraîcheur qui vient avec, mais un horizon encore lumineux qui ne ressemble à rien de ce qu’on voit tous les jours : une impression de temps qui se fige !

Pourtant l’obscurité ne dure que quelques minutes, pendant lesquelles il est très important que l’on reste attentif à ce qui nous entoure, nos impressions, le changement de comportement des animaux… C’est ce qui rend ce moment magique et inoubliable.

Si l’on regarde en direction du soleil, on a une impression de « soleil noir » : un disque noir entouré par des sortes de rayons lumineux : la couronne solaire. Elle est a peu près aussi lumineuse que le serait une pleine Lune, et correspond à l’atmosphère lointaine du Soleil que l’on ne peut voir que pendant une éclipse solaire (en temps normal elle est totalement masquée par la luminosité ambiante).
Si l’on a de la chance, on pourra aussi observer des étoiles brillantes ou des planètes dans le ciel noir a proximité du Soleil.

C’est uniquement pendant cette phase de totalité que l’on peut retirer ses lunettes spéciales et observer le phénomène à l’œil nu.

Puis malheureusement les premiers rayons lumineux du Soleil reviennent déjà, et la nécessité de remettre ses lunettes, mais on se sent sur un petit nuage.

Conseil important : évitez de passez votre temps derrière un viseur ou un écran d’appareil photo : il faut profiter du moment présent, et pour cela nous vous conseillons de vous entrainer à prendre des photos du Soleil sans regarder notre appareil, pour le faire par réflexes le jour J !

L’image ci-dessous présente un chapelet de photos prises pendant l’éclipse du 2 juillet 2019 au Chili : les phases de partialité (lignes du haut et du bas) sont des photos espacées de 15-20 min environ. La phase de centralité au centre n’a duré que 1 min 30 s. Les dernier rayons du soleil et les premiers à la fin nous parviennent à travers le relief montagneux de la Lune, ce qui lui donne son aspect de petits grains appelés « Grains (ou perles) de Baily« . Entre ces extrêmes, on distingue quelques protubérances (éruptions solaires), et au centre la mise en valeur de la couronne solaire est en fait la superposition de photos de quelques centièmes de secondes jusqu’à 11 secondes afin d’en faire ressortir les parties les plus ténues. Plus de 50 photos ont ainsi été prises pendant la phase de totalité !
Et fun fact : la rangée du dessus montre un Soleil plus gros car juste avant la totalité le photographe a craint que la couronne solaire puisse dépasser du cadre de la photo, et il a donc légèrement dézoomé !

(crédit : Olivier Martin, 4A)

Et dans le futur ?

Des mesures précises de la distance Terre-Lune ont montré qu’elle s’éloigne actuellement d’environ 3,8 cm/an, ce qui implique que dans quelques 600 millions d’années les éclipses totales de Soleil ne seront plus possibles…