Une éclipse totale de Soleil est une excellente occasion d’en apprendre davantage sur le soleil
ESA/Observatoire Royal de Belgique
Une éclipse solaire totale se produit quelque part sur Terre tous les 18 mois environ, et cela a été le cas tout au long de l’histoire de l’humanité. Naturellement, les gens étudient ces événements dramatiques depuis tout aussi longtemps, la première trace écrite connue d’une éclipse remontant à plus de 3 000 ans. Durant tout ce temps, nous avons appris énormément de choses éclipses totales sur le soleil, la Terre et même les lois fondamentales de la physique.
Pendant une grande partie de l’histoire, la totalité – la période pendant laquelle la lune recouvre tout le disque du soleil – a été le seul moment où les humains pouvaient voir la faible couche la plus externe du soleil. Cette fine enveloppe de plasma, appelée couronne, a joué un rôle central dans de nombreuses avancées scientifiques issues de l’étude des éclipses.
Le 8 avril, une éclipse totale de Soleil passera au-dessus du Mexique, des États-Unis et du Canada. Notre série spéciale couvre tout ce que vous devez savoir, de comment et quand la voir à certaines des expériences d’éclipse les plus étranges de l’histoire.
Éclipse solaire 2024
La couronne abrite bon nombre des phénomènes solaires les plus fascinants, notamment éjections de masse coronale (CME), qui se produisent lorsque le champ magnétique du soleil projette des brins et des gouttes de matière dans l’espace. Les CME qui frappent la Terre peuvent endommager les satellites et le réseau électrique, et ils peuvent être extrêmement dangereux pour les astronautes dans l’espace, au-delà de la protection de l’atmosphère terrestre.
« L’activité magnétique du Soleil change avec le temps et change à la surface de l’étoile », explique Meredith MacGregor à l’Université Johns Hopkins dans le Maryland. Jusqu’à présent, nous ne disposons pas d’un bon moyen de prédire cette activité. Mais nous pourrions peut-être commencer à le faire en étudiant le corona.
Une éclipse solaire totale n’est pas le seul moyen d’observer les couches les plus externes du soleil. Il existe également un instrument appelé coronographe, qui utilise un écran pour masquer le disque du soleil lors d’une sorte d’éclipse artificielle. Ces instruments sont importants non seulement pour étudier notre propre étoile, mais aussi pour étudier d’autres étoiles plus lointaines et à la recherche de planètes en orbite autour d’eux qui autrement seraient cachés dans l’éclat de la lumière des étoiles. « L’inspiration pour utiliser des coronographes pour bloquer la lumière d’autres étoiles afin que nous puissions rechercher leurs exoplanètes vient des éclipses naturelles », explique MacGregor.
La même obscurité qui rend la couronne difficile à observer en dehors de la totalité en fait également une excellente cible pour la spectroscopie. La spectroscopie fonctionne en décomposant la lumière en ses longueurs d’onde constitutives. Cela permet aux chercheurs de déterminer quels éléments sont présents dans un matériau grâce au modèle unique de longueurs d’onde que chaque élément émet ou absorbe. L’hélium a été découvert par spectroscopie lors d’une éclipse en 1868, ce qui était la première fois qu’un élément était découvert en étudiant le ciel.
Peu de temps après, les astronomes ont découvert ce qui semblait être un autre nouvel élément dans la couronne, qu’ils ont appelé coronium, mais il s’est avéré qu’il s’agissait simplement de fer chauffé à des températures extraordinaires de plusieurs millions de degrés. Même s’il ne s’agissait pas d’un élément nouveau, c’était une découverte déconcertante : la surface du soleil n’est qu’à environ 5 600°C, alors comment la couche la plus externe peut-elle être si étouffante ?
« Imaginez que vous êtes près d’un feu de camp et que vous commencez à vous éloigner du feu de camp. Et il devrait faire plus froid, mais il fait beaucoup plus chaud », dit Frédéric Bertley au Centre des sciences et de l’industrie de l’Ohio. « C’est ce qui se passe dans le contexte du corona, et personne ne sait pourquoi. »
Les éclipses solaires ont même fourni une des premières preuves de l’hypothèse d’Albert Einstein. théorie générale de la relativité, qui régit le comportement de la gravité à grande échelle. L’une des prédictions majeures de la relativité générale est que les objets massifs devraient courber la trajectoire de la lumière lorsqu’elle les dépasse. Einstein a présenté sa théorie pour la première fois en 1915, et sa véracité a été prouvée en 1919, lorsque l’astronome Arthur Eddington a observé la lumière des étoiles se courber autour du soleil lors d’une éclipse solaire.
Quand une éclipse totale de Soleil passe au-dessus de l’Amérique centrale et de l’Amérique du Nord ce mois-ci, les astronomes poursuivront leur longue tradition consistant à profiter de la totalité pour faire des observations précises du soleil et de la manière dont il affecte l’espace qui l’entoure. Le soleil a encore beaucoup de secrets à démêler, et une éclipse est l’un des meilleurs moments pour les étudier.
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