Dans ce dossier, nous vous proposons d'étudier de manière simple le phénomène d'éclipse solaire.
Si vous voulez vous rendre à l'essentiel, veuillez atteindre la deuxième partie qui parle concrètement de l'éclipse qui aura lieu le 20 mars prochain.
1 - L’éclipse solaire, définition
Les lois de mécanique céleste permettent aujourd'hui d'expliquer des phénomènes rares et spectaculaires mais pourtant bien naturels.
Or, durant l'antiquité, les hommes les soupçonnaient comme étant des malheurs envoyés par les dieux. Le premier témoignage d'une éclipse de soleil remonte en 1223 avant J-C, inscrite sur une tablette d'argile appartenant à la cité antique d'Ougarit.
Nous savons maintenant que les éclipses du soleil sont en réalité des occultations du soleil par la une nouvelle lune.
Par la plus grande des coïncidences, il se trouve que la lune a un diamètre 400 fois plus petit que le Soleil mais aussi qu'elle est 400 fois plus proche de nous que le soleil. Ainsi lorsque l'ensemble terre, lune et soleil est parfaitement aligné, la lune occulte plus ou moins le disque solaire.
Cependant, il faut prendre en compte la trajectoire elliptique de l'orbite de la lune autour de la terre. Par conséquent, notre satellite s'en trouve plus ou moins éloigné durant une période de révolution de 27, 32 jours. En effet la distance Terre Lune varie de 42 532 km tous les 13,78 jours.
Ce qui explique les différents types d'éclipses solaires.
L'éclipse totale
Elle a lieu lorsque notre satellite se trouve au plus près de la Terre et lorsque son diamètre apparent dépasse significativement celui du Soleil. L'éclipse totale demeurera sans doute l'éclipse la plus spectaculaire pour l'observateur Terrien. Une telle éclipse dure au maximum 7 minutes pour un point fixe sur terre.
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| Total solar eclipse over Australia, 14 november 2012 by Shahrin Ahmad |
la seule fois où la couronne solaire peut être visible à l’œil nu. Les astronomes héliophiles seront donc ravis.
L'éclipse annulaire
Toutefois si la une se tient à une distance très éloignée de la Terre (c'est-à-dire près de son apogée), l'occultation est alors dite annulaire. En effet, la Lune ne recouvre pas la totalité du Soleil et laisse apparaître un anneau lumineux.
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| Annular Solar Eclipse 20 may 2012 over New Mexico by Kevin Baird |
L'éclipse partielle
En revanche, si l'alignement Terre-Lune-Soleil n'est pas parfait, l'éclipse est qualifiée de partielle. Dans ce cas là, la Lune n'occulte qu'une partie du Soleil, d'où son nom.
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| Eclipse solaire partielle, le 23 octobre 2014 au Québec par Daniel Dubé |
L’éclipse hybride
Entre ces trois types d'éclipse de soleil, il existe une situation intermédiaire beaucoup moins fréquente : l'éclipse hybride.
Cette éclipse est à la fois totale et annulaire. Pour cela la lune doit se situer exactement à une distance telle qu'elle ait le même diamètre apparent que celui du soleil. L'éclipse est donc totale pour une région localisée sur Terre. Mais pour bien comprendre la désignation hybride, il ne faut pas oublier la rotondité de la Terre. Deux observateurs situés à des points différents à la surface de notre planète ne se trouveront pas à la même distance de la lune.
Finalement, l'éclipse pourra être totale pour un observateur A mais ne sera que annulaire pour un observateur B.
Visibilité d'une éclipse solaire
Quand on regarde sur internet la fréquence des éclipses solaires, on devient vite optimiste mais tout dépend de la localisation géographique dans laquelle on se trouve au moment venu !
Voici une carte réalisée par la NASA montrant les trajectoires des éclipses totales (en bleu) et annulaires (en rouge) à la surface du globe sur la période 2001-2020. On constate qu'aucune de ces éclipses n'est passée et ne passera par la France (sauf en 2003 au nord du Royaume-Uni et en 2005 en Espagne).
Malheureusement, la prochaine éclipse annulaire visible depuis la France aura lieu le 05
Novembre 2053.
D'où l'utilité de voyager pour augmenter vos chances d'en voir une.
Les scientifiques ont calculés qu'une même éclipse (même type et même position de l'ensemble terre+lune+soleil) se produit tous les 18 ans 10 jours et 8 heures. Cette période ce nomme Saros et se calcule en fonction de 3 paramètres propres à l'orbite lunaire : le mois synodique, le mois draconitique et le mois anomalistique.
Mais le Saros ne donne pas la date de l'éclipse identique à la même position.
Un nouvel outil intervient : l'Inex. Il s'agit de la période au bout de laquelle une éclipse solaire (quelconque) se produira à la même latitude (à 0,1 ° près). Un inex est égal à 18 ans et 50 semaines.
2 - Que se passera-t-il le 20 mars 2015 ?
L'éclipse du 20 mars prochain sera qualifiée de partielle (voir plus haut pour la définition) pour des observateurs disposés au plus bas en Afrique du Nord.
Elle débutera dans l'Atlantique Nord le 20 mars à 7 h 40 min 50 sec UTC (pour connaître l'heure française, rajoutez une heure) et se terminera au pôle nord à 11 h 50 min 10 sec UTC.
Des observateurs situés sur différentes régions de la France n'auront pas la même vue de l'éclipse. Pour profiter d'une plus importante et plus longue occultation du soleil, il faudra être le plus au Nord possible.
Par exemple, si vous vous situez en Corse, la lune recouvrira 66 % du soleil alors qu'en région parisienne, vous pourrez profiter d'une occultation de 83 % !
Encore mieux, les observateurs du Royaume-Uni bénéficieront d'une meilleure éclipse frôlant les 90 %.
Si vous voulez savoir précisément les horaires de début et fin de l'éclipse ainsi qu'un aperçu virtuel, veuillez vous rendre sur ce site intéressant spécialisé dans le timing : http://www.timeanddate.com/eclipse/in/france/paris
Il faut savoir que l'éclipse totale sera visible dans l'archipel des îles britanniques Feroë au large de l’Angleterre. Beaucoup de passionnés et de journalistes seront présents là-bas. Mais ce n'est pas gagné d'avance en vue de la météo capricieuse à cette époque de l'année.
Pour les intéressés, un survol en jet privé au dessus de l'atlantique nord est prévu. L'avion se placera au point géographique où aura lieu l'éclipse totale et suivra en même temps la trajectoire de l'éclipse permettant de profiter d'une très longue éclipse totale !
Voir ce site réalisé sur Google Maps : http://xjubier.free.fr/site_pages/solar_eclipses/TSE_2015_GoogleMapFull.html
Attention ! Observation du Soleil = précautions obligent
L'observation solaire même avec une éclipse recouvrant le soleil à 80 % reste très dangereuse. Ne jamais fixer le soleil à l'oeil nu et encore moins au travers de jumelles, appareils photos, télescopes non protégés par des filtres spéciaux et aux normes légales.
" On dit qu’un astronome non averti ne regarde le Soleil que 2 fois dans sa vie. Une fois avec l’œil droit et une fois avec l’œil gauche "
3 - Photographie et observation de l'éclipse
Si vous désirez, comme beaucoup d'autres, immortaliser ce moment magique, ne le faites pas sans connaissances des risques. Vers 10 heures du matin, le soleil sera déjà très haut dans le ciel et enverra beaucoup trop de lumière.
Il faut donc vous équiper, vous et votre appareil.
Observation Visuel (œil)
Munissez-vous des fameuses lunettes spéciale éclipses. Évitez d'utiliser des anciennes lunettes conservées depuis plusieurs années. La moindre rayure ou micro-fissure dans le film protecteur et vos yeux seront condamnés…
Il est donc fort conseillé d'en acheter neuves. Comme sur ce site ici :
Vous pouvez aussi utiliser une vitre de protection pour la soudure à l'arc électrique. Encore une fois, vérifiez l'état du verre.
Observation Visuelle (au travers d'instruments optiques)
Ici, cela devient plus délicat. Les instruments optiques sont dotés d'un très fort grossissement. Il faut donc vérifier sérieusement, avant chaque observation, qu'un filtre adapté a été installé. S'il s'agit de votre instrument, nous vous conseillons d'utiliser une feuille de mylar Astrolar de densité 5 que vous viendrez placer sur le devant de votre lunette astronomique, télescope ou jumelles (il en faut deux, n'oubliez pas). Cette feuille ressemblant à de l'aluminium va en fait filtrer 1/100 000 ième de la lumière solaire.
Photographie et observation au travers d'un appareil photo, caméscope, reflex...etc
Comme pour l’observation visuelle au travers d'instruments optiques, il faudra installer un filtre Astrosolar de densité 5. Si vous hésitez, veuillez vous référer aux descriptifs des produits avant achat pour avoir confirmation.
Deux possibilités s'offrent à vous pour installer votre filtre :
- Utiliser un filtre déjà « taillé » à votre diamètre d'objectif
- Utiliser une feuille de filtre Astrosolar que vous découperez et installerez sur votre objectif (à l'aide d'un élastique par exemple ou d'une boite en carton)
La deuxième méthode est la plus populaire car elle permet faire des économies non négligeables. De plus, avec une feuille A4 mylar, vous pourrez équiper plusieurs de vos appareils photo ou vidéo en même temps.
Les liens vers le matériel solaire
- Filtre solaire pour un diamètre défini : http://astrosolar.com/en/products/whitelight/asbf-baader-solar-filter-for-binoculars-and-camera-lenses/
- Feuille AstroSolar A4 : http://astrosolar.com/en/products/whitelight/astrosolar-safety-film-a4-20x30cm-nd-5-0-visual/
- Autres boutiques spécialisées dans les filtres solaires : http://www.telescope.com/catalog/search.cmd?form_state=searchForm&siteCode=US&keyword=solar+filter
Nous espérons que cet article vous sera utile. Pour des explications plus riches et complètes, nous vous invitons à vous rendre dans un club astronomique à proximité de votre lieu lors de l'éclipse. Vous trouverez ici, une carte des événements organisés en France.
Pour diverses questions, n'hésitez pas à rejoindre notre communauté Astronomique ici.
/-ENGLISH TRANSLATION (being improved)-\
This is perhaps the ultimate astronomical event of the year not to be missed. Many are those who, throughout the world will flock to attend: the solar eclipse of March 20, 2015 will delight a mass of persons, whether or not astronomers.
In this case, we offer a simple way to study the phenomenon of solar eclipse.
If you want to get to the point, please reach the second part which actually speaks of the eclipse will take place on March 20.
1 - Solar eclipse definition
Celestial mechanics laws now allow to explain rare and spectacular natural phenomena well yet.
But in ancient times, men suspected them as misfortunes sent by the gods. The first evidence of a solar eclipse back in 1223 BC, inscribed on a clay tablet belonging to the ancient city of Ugarit.
We now know that eclipses of the sun are actually eclipses of the sun by the new moon.
For most of coincidences, it turns out that the moon has a diameter 400 times smaller than the Sun but also that it is 400 times closer to us than the sun. So when the whole earth, moon and sun are perfectly aligned, the moon obscures much the solar disk.
However, one must take into account the elliptical path of the orbit of the moon around the earth. Therefore, our satellite is thereby more or less remote in a period of revolution of 27, 32 days. Indeed the Earth Moon distance varies from 42,532 km every 13.78 days.
This explains the different types of solar eclipses.
The total eclipse
It occurs when our satellite is closest to the Earth and when its apparent diameter significantly exceeds that of the sun. The total eclipse will undoubtedly be the most spectacular eclipse for Terran observer. This eclipse lasts for a maximum of 7 minutes to a fixed point on earth.
In addition it is a very unique moment, since it is
the only time the corona may be visible to the naked eye. The sun-loving astronomers will be delighted.
The annular eclipse
However if one is at a very remote distance from the Earth (that is to say, near its apogee), shading is then said ring. Indeed, the Moon does not cover all of the Sun and shows a bright ring.
The partial eclipse
However, if the alignment Earth-Moon-Sun is not perfect, the eclipse is called a partial. In this case, the Moon will occult a part of the Sun, hence its name.
The hybrid eclipse
Between the three types of solar eclipse, there is an intermediate situation much less common: the hybrid eclipse.
This eclipse is both total and annular. For this moon must be exactly at a distance such that it has the same apparent diameter than the sun. So The eclipse is total for a localized region on Earth. But to understand the hybrid designation, do not forget the roundness of the Earth. Two observers at different points on the surface of our planet will not find the same distance of the moon.
Finally, the eclipse will be total for an observer A, but will only be annular for an observer B.
Visibility of a solar eclipse
When you look on the internet the frequency of solar eclipses, it quickly becomes optimistic but it depends on the geographic location in which it is located when the time comes!
Here is a map made by NASA showing the trajectories of total eclipses (in blue) and ring (red) on the surface of the globe over the period 2001-2020. There is none of these eclipses are passed and will not pass by France (except in 2003 north of the UK and in 2005 in Spain).
Unfortunately, the next annular eclipse visible from France will take place on 05
November 2053.
And worse, it was not until September 3, 2081 to observe a total eclipse! (See map below)
Hence the need to travel to increase your chance to see one.
Scientists have calculated that even eclipse (same type and position of the whole earth + moon + sun) occurs every 18 years 10 days and 8 hours. This period called the Saros and is calculated based on three parameters specific to the lunar orbit: the synodic month, month and draconitic anomalistic month.
But the Saros does not give the date of the same eclipse at the same position.
A new tool operates: the Inex. This is the period after which a solar eclipse (any) will occur at the same latitude (about 0.1 °). A inex is 18 years and 50 weeks.
2 - What will happen on March 20, 2015?
The eclipse of March 20 will be classified as partial (see above for definition) for observers located at the lowest in North Africa.
It will start in the North Atlantic on March 20 at am 7:40:50 UTC (to know the French time, add one hour) and ends at the North Pole to am 11:50:10 UTC.
Observers located on different parts of France will not have the same view of the eclipse. To take advantage of a larger and longer occultation of the sun, it will be the most northern possible.
For example, if you stand in Corsica, the moon will cover 66% of the sun when in Paris, you can enjoy a 83% concealment!
Even better, observers of the UK will benefit from improved grazing eclipse 90%.
If you want to know exactly the start and end time of the eclipse and a virtual preview, please visit this interesting site specializes in timing:
http://www.timeanddate.com/eclipse/in/france/paris
http://www.timeanddate.com/eclipse/in/france/paris
You should know that the total eclipse will be visible in the archipelago of the British Isles Faroe off England. Many fans and journalists will be present there. But it is not a foregone conclusion for the capricious weather at this time of the year.
For those interested, a private jet flying over the North Atlantic is expected. The aircraft will be placed at the geographical point where the total eclipse will take place and will follow along the path of the eclipse to take advantage of a very long total eclipse!
View this site created on Google Maps: http://xjubier.free.fr/site_pages/solar_eclipses/TSE_2015_GoogleMapFull.html
Watch Out, Observation of the Sun requires precautions
Solar eclipse observation even with the sun covering 80% is still very dangerous. Never look at the sun with the naked eye and even less through binoculars, cameras, unprotected telescopes with special filters and legal standards.
"They say a casual astronomer looks at the Sun than 2 times in his life. Once with the right eye and once with the left eye"
3 - Photography and observation of the eclipse
If you wish, like many others, capture this magic moment, do not do it without knowledge of the risks. Around 10 am, the sun is already high in the sky and send too much light.
We must therefore equip you and your device.
Visual observation (eye)
Gather the famous special glasses eclipses. Avoid using old glasses kept for several years. The slightest scratch or micro-cracks in the protective film and your eyes will be sentenced ...
It is therefore highly advisable to buy new ones. As this site here:
You can also use a protective glass for welding arc. Again, check the glass state.
Visual observation (through optical instruments)
Here, it becomes more difficult. Optical instruments feature a very high magnification. So check seriously before each observation, a matched filter was installed. If this is your instrument, we recommend that you use a mylar sheet Astrolar density 5 you will come to place on the front of your telescope, telescope or binoculars (it takes two, remember) . This sheet-like aluminum will actually filter 1/100 000 th of sunlight.
Photography and observation through a camera, camcorder, DSLR ... etc
As for visual observation through optical instruments, it will install a density filter Astrosolar 5. If in doubt, please refer to the product descriptions for confirmation before purchase.
Two options are available to you to install your filter:
- Use already "cut" filter to your lens diameter
- Use a filter sheet Astrosolar then cut and install on your goal (using an elastic, for example, or a cardboard box)
The second method is the most popular because it allows making significant savings. Moreover, with an A4 sheet mylar you can fit more of your camera or video simultaneously.
Links to solar equipments
- Solar filter for a defined diameter: http://astrosolar.com/en/products/whitelight/asbf-baader-solar-filter-for-binoculars-and-camera-lenses/
- AstroSolar A4 sheet: http://astrosolar.com/en/products/whitelight/astrosolar-safety-film-a4-20x30cm-nd-5-0-visual/
- Other specialty shops sunscreens: http://www.telescope.com/catalog/search.cmd?form_state=searchForm&siteCode=US&keyword=solar+filter
We hope this article will help. For richer and complete explanations, we invite you to visit an astronomical club near your place during the eclipse. Here you will find a map of the events in France.
For a variety of questions, do not hesitate to call our astronomical community here
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