Quand le soleil a rendez-vous avec la lune

Par Gaëlle Degrez / Publié le 17 mars 2015

C’est un rendez-vous incontournable pour tous les amoureux du ciel,  professionnels et simples amateurs. Vendredi 20 mars, la Lune passera entre la Terre et notre étoile, créant ainsi une éclipse de Soleil. En France, elle sera partielle, mais certains endroits d'Europe auront la chance de la vivre totalement. Où et comment profiter au mieux de cet événement exceptionnel ? Décryptage avec Jean-Claude Vial, astrophysicien, spécialiste de la physique solaire et chercheur à l'Institut d'Astrophysique Spatiale (IAS - CNRS/UPSud).


Une éclipse de soleil partielle par temps nuageux. © 123rf

Où sera-t-on le mieux placé pour observer l’éclipse du 20 mars ?


Jean-Claude Vial. © DR

Jean-Claude Vial. L’éclipse sera totale dans le nord-ouest de l’Europe, sur une bande située principalement au-dessus des océans atlantique et arctique, hormis quelques terres émergées, essentiellement les îles Féroé et l’archipel norvégien du Svalbard. En France, elle sera partielle mais tout de même visible si les conditions météo le permettent. Du sud-est au nord-ouest du pays, de 60 % à plus de 80 % du disque solaire seront occultés par la Lune, entre 9h15 et 11h30, avec un maximum situé vers 10 h 30.

Cette éclipse ne sera pas aussi spectaculaire que celle du 11 août 1999 (qui elle était totale dans le Nord de la France), mais c’est un phénomène suffisamment à la fois rare et beau, qui mérite d’être observé.  D’autant plus qu’il faudra être patient pour en voir à nouveau, la prochaine éclipse comparable aura lieu en 2026 et il faudra encore patienter jusqu’en 2081 pour assister à une éclipse totale visible depuis le Nord de la France.

Comment expliquer une telle irrégularité ?

D’abord il ne faut pas confondre le phénomène lui-même et la possibilité de l’observer. Les éclipses solaires ont lieu lorsque le Soleil, la Lune et la Terre se trouvent alignés sur un même axe. La lune masque alors le disque solaire et le cône d’ombre ainsi créé plonge certaines régions du monde dans l’ombre et la pénombre. Mais cette bande de territoire balayée par l'ombre de la Lune, peut faire tout au plus 500 km de large pour quelques milliers de kilomètres de long. En fait il se produit en moyenne une ou deux éclipses de soleil par an. Par contre, elles ne sont observables que depuis une petite fraction de la planète et donc rares en un lieu donné.  

Maintenant, en ce qui concerne l’irrégularité de la fréquence. Si la Lune tournait autour de la Terre exactement dans le même plan que l’on appelle écliptique, que la Terre autour du Soleil, il y aurait une éclipse de Soleil à chaque nouvelle lune et une éclipse de Lune à chaque pleine lune. Mais, en fait, l’orbite lunaire est inclinée d'environ 5° sur l'orbite terrestre et donc le plus souvent, le globe lunaire passe trop « au-dessus » ou « au-dessous » de la ligne joignant les centres du Soleil et de la Terre.

Les éclipses ne peuvent se produire que lorsque la Lune est suffisamment proche du plan de l'orbite terrestre, autrement dit de l'un des deux points où le plan de son orbite coupe celui de l'orbite de la Terre, points que l'on appelle les nœuds de l'orbite lunaire. Pour des raisons tenant à la mécanique céleste (car le plan de l’orbite lunaire se permet en plus de tourner …) , les éclipses de Lune et de Soleil se reproduisent suivant un cycle d'environ 18 ans 11 jours, appelé saros, déjà connu dans l'Antiquité.

Pardon pour la candeur de la question mais comment un petit astre comme la lune, parvient à nous cacher l’immense soleil ?

Par un heureux hasard, si le Soleil est effectivement 400 fois plus gros (1,4 millions de km de diamètre) que la Lune (environ 3500 km de diamètre), il est aussi environ 400 fois plus éloigné (150 millions de km au lieu de 385 000 km). Vus de la Terre, les deux astres ont ainsi quasiment le même diamètre apparent, de telle sorte que la modeste Lune peut masquer l’immense Soleil.

Les éclipses de soleil sont-elles intéressantes pour les scientifiques ?

Jusqu’au milieu du XXème siècle, les éclipses totales de soleil étaient pour les scientifiques, les seules occasions d'observer dans des conditions privilégiées la couronne solaire. Il s'agit des couches supérieures de l'atmosphère du Soleil, qui n'apparaissent que lorsque que la lumière aveuglante du disque solaire est masquée. En 1930, l’astronome français Bernard Lyota inventé le coronographe, un instrument qui permet d’observer la courbe solaire en dehors des éclipses. D’autres inventions ont par la suite permis d’effectuer toutes sortes d’observations et d’analyses des différentes régions solaires. Ceci dit, les éclipses ne peuvent pas être réduites à des phénomènes scientifiques. De tout temps, les hommes ont été séduits et envoutés par leur beauté et l’étrangeté qui s’en dégage !

Le Soleil est-il encore un domaine de recherche intéressant pour les scientifiques ?

Si notre connaissance de l’astre solaire a beaucoup progressé, grâce aux progrès de la théorie et de l’instrumentation, notamment spatiale, il reste encore des questions majeures qui n’ont pas été élucidées. Ainsi par exemple, nous n’avons pas percé tous les secrets de la couronne solaire, notamment pourquoi sa température est jusqu’à 300 fois plus élevée qu'à la surface de l'étoile. De même, nous ne comprenons toujours pas l’origine du vent solaire, ni le processus d’accélération de ce vent. Enfin, nous ne savons pas non plus comment se forme le champ magnétique au sein du soleil.

Au-delà de notre souhait de faire progresser nos connaissances fondamentales, il est tout de même intéressant pour nous, habitants de la planète Terre, de connaître les évènements solaires pour prédire ou comprendre leur effets sur la Terre, le black out radio, la rupture de réseaux d’énergie électrique, le GPS qui subit la perturbation de l’ionosphère… Alors, bien sûr, beaucoup a déjà été fait. Ce qui est tout à fait logique puisque l’astre était « à portée de main », relativement brillant, proche. L’astrophysique a d’abord été de la physique solaire (et stellaire). Aujourd’hui, il n’y aura peut-être plus de grandes découvertes fondamentales mais des avancées en physique (plasmas, dynamo interne...) et en météorologie de l’espace…

 

Venez observer l’éclipse en compagnie d’astronomes de l’IAS
La Faculté des sciences de l’Université Paris-Sud, propose  au public de venir observer l’éclipse en compagnie d'astronomes qui répondront à leurs questions.
3 lieux d’observation sont prévus :
-       Parking de l'Institut d'Astrophysique Spatiale, à Orsay (bât. 121)
-       Bâtiment 470 (3ème étage)
-       Bassin de Coupières à Gif-sur-Yvette (par le Centre de Vulgarisation de la Connaissance)

 

Attention les yeux
Qu'il soit partiel ou total, le phénomène représente un vrai danger à observer à l'œil nu. Les rayons infrarouges de l'astre solaire provoquent des brûlures irréversibles de la rétine, même lors d'une exposition de quelques secondes. Ces effets peuvent entraîner une grave altération de la vue, voire la cécité. Une fois endommagée la rétine ne peut être réparée, l’effet est donc irréversible. C’est pourquoi, il est absolument impératif de respecter les consignes suivantes :
-    ne jamais regarder le soleil en face à l’œil nu
-    n’utiliser que des lunettes spéciales « éclipse » à l’exclusion de tout autre moyen (verre fumé, CD, radiographie, lunettes de soleil) dont le filtrage n’a pas été établi
-    - favoriser les observations indirectes : par projection ou par sténopé
- utiliser du matériel astronomique adapté : solarscope, lunette/téléscope avec filtre spécial approprié

Dernière modification le 8 avril 2015

Ce matin à l'Université Paris-Sud

Malgré les nuages, curieux et passionnés se sont réunis pour assister à l'éclipse solaire. Si les rayons de soleil n'ont pas réussi à transpercer les nuages, sur place les visiteurs ont pu écouter les explications scientifiques des spécialistes et profiter d'une retransmission en direct de l'événement à partir d'images fournies par l'observatoire du pic du midi. Revivez cette journée en images...

© M. LECOMPT / UPSud© M. LECOMPT / UPSud© M. LECOMPT / UPSud© M. LECOMPT / UPSud© M. LECOMPT / UPSud