CLUB D’ASTRONOMIE DU VAL DE SEINE LES ECLIPSES DE SOLEIL Jean Leclercq mars 20015

Quand le Soleil a rendez-vous avec la Lune

Éclipse vient du grec EKLEIPSIS qui veut dire délaisser, abandonner C’est une éclipse ! Éclipse vient du grec EKLEIPSIS qui veut dire délaisser, abandonner

Mais qu’est-ce qu’une éclipse ? C’est le phénomène durant lequel un astre vient temporairement en masquer un autre, soit en s’interposant directement entre ce dernier et l’observateur, soit en projetant son ombre dessus.

MECANISME DES ECLIPSES Les éclipses ne se produisent qu’aux syzygies (moment d’une conjonction ou opposition). Il faut également que la Lune se trouve sur la ligne des nœuds. A la nouvelle Lune (conjonction) : SOLEIL – LUNE – TERRE Éclipse de Soleil A la pleine Lune (opposition) : SOLEIL – TERRE – LUNE Éclipse de Lune

Alors, pourquoi n’y a-t-il pas d’éclipse à chaque nouvelle Lune et à chaque pleine lune ?

La Terre se déplace autour du Soleil selon une ellipse située sur un plan appelé « écliptique ». La Lune se déplace autour de la Terre selon un autre plan qui forme un angle d’environ 5°9 avec celui de l’écliptique et le coupe en 2 points appelés « Nœuds ». La ligne reliant ces 2 points est appelée « Ligne des Nœuds ».

LIGNE DES NOEUDS Orbite de la Lune Plan orbite lunaire Nœud descendant Plan orbite terrestre Nœud ascendant Orbite apparente du Soleil LIGNE DES NOEUDS

Pour qu’il y ait donc un alignement parfait des 3 astres, 2 conditions géométriques doivent être réunies : Que la Lune se trouve à un nœud Que le Soleil soit dans le prolongement de la ligne des nœuds.

Si ces 2 conditions ne sont pas réunies, la Lune se trouve alors au-dessus ou en dessous de l’écliptique et aucune éclipse n’est visible depuis la Terre.

En raison des mouvements orbitaux de la Terre et de la Lune, les distances : TERRE-LUNE (Apogée, Périgée) SOLEIL-TERRE (aphélie, périhélie) ne sont pas constantes.

Différence de diamètres 356 400 km 406 700 km

Cône d’ombre et de pénombre La Lune, éclairée par le Soleil, projette derrière elle, un cône d’ombre et un cône de pénombre.

Éclipse vue par les astronautes de la station Mir (11-08-1999)

La droite joignant le centre du Soleil et le centre de la Lune constitue l’axe de ces cônes.

DIFFERENTS TYPES D’ECLIPSES ECLIPSES TOTALES Le sommet du cône d’ombre rencontre la surface de la Terre. Cette pointe a un diamètre de 100 à 200 km et balaye une bande de terre de quelques milliers de km à la surface du globe.

Pour un observateur situé dans ce cône d’ombre, il y a éclipse totale, la surface du Soleil est complètement occultée par la Lune

La lune, 400 fois plus petite que le Soleil mais 400 fois plus proche de la Terre, nous apparaît avec la même dimension apparente. Les observateurs assistent d’abord à une phase partielle, puis totale, puis de nouveau à une phase partielle.

ECLIPSES PARTIELLES Pour un observateur situé dans le cône de pénombre, il y a éclipse partielle, la Lune ne cache qu’une partie plus ou moins grande du Soleil.

ECLIPSES ANNULAIRES Pour un observateur situé dans le prolongement du cône d’ombre,il y a éclipse annulaire ; le diamètre apparent de la Lune est plus petit que le diamètre apparent du Soleil.

Chronologie d’une éclipse totale de Soleil Une éclipse totale de Soleil se déroule en 4 temps : 1er contact 2ème contact 3ème contact 4ème contact

1er contact Le disque lunaire tangente le disque solaire à l’extérieur

2 ème contact Le disque lunaire tangente le disque solaire à l ’intérieur

3 ème contact Le disque lunaire tangente le disque solaire à l’intérieur

4 ème contact Le disque lunaire tangente le disque solaire à l’extérieur

L’éclipse commence La Lune avance peu à peu devant le Soleil jusqu’à l’occulter complètement. L’éclat du Soleil diminue graduellement L’obscurité tombe peu à peu.

Après le 1er contact

Chronologie : approche de la totalité Les derniers rayons du Soleil illuminent les vallées sur le limbe de la Lune. Un phénomène appelé « grains de Bailly » (du nom de l’observateur britannique Francis Bailly qui le décrivit pour la première fois en 1836) apparaît.

Le dernier des grains de Bailly est visible un long moment, créant un phénomène connu sous le nom de l’effet de la « bague de diamant ».

Chronologie : la totalité La lumière rosée de la chromosphère, la couche qui se trouve au-dessus de la surface du Soleil, apparaît ; puis c’est l’occultation totale.

Le disque noir de la Lune est auréolé d’une douce lumière couleur nacrée : LA COURONNE SOLAIRE, région externe de l’atmosphère.

Apparition de la couronne solaire

Les planètes et les étoiles sont visibles Les planètes et les étoiles sont visibles. La température baisse, le vent peut se lever et les animaux se comportent comme si c’était le soir.

La baisse des températures Mesure de température lors de l ’éclipse du 26 février 1998 à Grand Réserve

Quelques minutes avant le 2ème contact Même image pendant l’éclipse totale ; On voit Jupiter, en bas à gauche, du disque éclipsé.

Approche du 4ème contact Fin de l ’éclipse

Résumons Eclipse du 31 mai 2003

FREQUENCE DES ECLIPSES En un lieu donné, les éclipses de Soleil sont plus rares que les éclipses de Lune, mais pour l’ensemble de la Terre, et en prenant en compte les éclipses de Lune par la pénombre, on dénombre autant d’éclipses de Lune que de Soleil.

Sur une période de 18 ans, 10,11 ou 12 jours et 8 heures (selon le nombre d’années bissextiles dans la période considérée), on compte en moyenne 84 éclipses dont 42 de Soleil et autant de Lune. Ce cycle, connu depuis l’antiquité, porte le nom de SAROS.

Le CYCLE DE SAROS Il ne peut y avoir éclipse de Lune ou de Soleil qu’aux syzygies : Conjonction Lune-Soleil (Nouvelle Lune = Éclipse de Soleil) Opposition Lune-Soleil (Pleine Lune = Éclipse de Lune) Et que la Lune se trouve sur la ligne des nœuds.

Un SAROS correspond à : 223 lunaisons ou révolutions synodiques (retour à la même position par rapport au Soleil tous les 29.53058 j) = 6585.3193 Temps équivalent à : 242 révolutions draconitiques (retour au nœud tous les 27.21222 j) = 6585.3572

Le SAROS ne correspond pas à un nombre entier de jours. La Terre tournera de 1/3 de tour (8 h) de plus. L’éclipse ne se reproduira pas dans la même région ; on notera un décalage d’environ 120° par rapport à celle du cycle précédent.

Il faut attendre 3 saros pour avoir l’éclipse à la même longitude, mais elle ne se reproduira pas à la même latitude.

Au cours d’un Saros, les éclipses de Lune et de Soleil se reproduisent dans le même ordre. La période correspondant à 2 passages successifs de la Lune au périgée est de : 239 mois anomalistiques (27.55455 j) = 6585.5374

ELOIGNEMENT DE LA LUNE La Lune s’éloigne de la Terre à raison d’environ ½ cm par an. Dans plusieurs centaines de siècles, les éclipses totales de Soleil n’existeront plus.

L’éclipse du 11/08/1999 vue du sol

Éclipse annulaire du 3/10/2005 en Espagne

Le 3 octobre 2005, 10h56

Le 3 octobre 2005, 10h57

Le 3 octobre 2005, 10h58

Le 3 octobre 2005, 10h59

Le 3 octobre 2005, 11h00

Le 3 octobre 2005, 11h01

Le 3 octobre 2005, 11h02

Le 3 octobre 2005, 11h03

Le 3 octobre 2005, 11h04

En attendant l’éclipse partielle de vendredi 20 mars 2015.