Le ciel — astronomie

Éclipse solaire : comment elle se produit et comment l’observer

Une éclipse solaire se produit lorsque, à la nouvelle Lune, la Lune passe exactement entre la Terre et le Soleil et projette son ombre sur la Terre. On ne peut l’observer en toute sécurité qu’avec des lunettes d’éclipse certifiées (ISO 12312-2) ou par projection indirecte, et jamais à l’œil nu, sauf pendant la brève totalité d’une éclipse totale.

L’alignement Soleil–Lune–Terre

Une éclipse solaire est un jeu d’ombre. Lorsque la Lune se place exactement entre la Terre et le Soleil, son ombre tombe sur une petite partie de notre planète. Toute personne située dans cette ombre voit le disque de la Lune recouvrir celui du Soleil.

La nature a ménagé ici une remarquable coïncidence. Le Soleil est environ 400 fois plus large que la Lune, et aussi environ 400 fois plus éloigné ; vus de la Terre, les deux astres paraissent donc presque de la même taille dans le ciel, environ un demi-degré. C’est ce qui donne leur aspect aux éclipses totales. Pour en savoir plus sur chacun de ces astres, voir la Lune et le Soleil.

Une éclipse solaire ne peut avoir lieu qu’à la nouvelle Lune, lorsque la face de la Lune tournée vers nous est sombre. Le cycle des phases est expliqué dans les phases de la Lune.

Éclipses totales, partielles et annulaires

Le type d’éclipse dépend de la géométrie exacte et de la distance de la Lune.

• Éclipse totale. La Lune recouvre tout le disque solaire. Les observateurs situés dans la partie la plus sombre de l’ombre (l’ombre proprement dite, ou « ombre » au sens strict, appelée umbra en latin) voient un ciel de crépuscule en plein jour, ainsi que la couronne solaire, l’atmosphère externe du Soleil. La totalité dure au maximum environ sept minutes et demie en un lieu donné, et généralement bien moins.
• Éclipse partielle. La Lune ne recouvre qu’une partie du Soleil. C’est ce que voient les personnes situées dans la pénombre, l’ombre extérieure plus claire, de part et d’autre de la bande de totalité. Certaines éclipses ne sont que partielles, car le cône d’ombre manque entièrement la Terre.
• Éclipse annulaire. L’orbite de la Lune est une ellipse : sa distance varie. Si l’éclipse a lieu lorsque la Lune est plus éloignée, elle paraît légèrement plus petite que le Soleil et laisse autour de son bord un anneau lumineux. Le mot « annulaire » vient du latin pour « anneau ». Le Soleil n’est jamais entièrement masqué : une protection des yeux est donc nécessaire pendant toute la durée du phénomène.
• Éclipse hybride. Un type rare qui passe d’annulaire à totale le long de son trajet, en raison de la courbure de la Terre.

La totalité n’est visible que le long d’une bande étroite, large de quelques centaines de kilomètres au plus, ce qui explique que l’on voyage pour la voir. Les prochaines éclipses sont répertoriées sur les pages de la NASA consacrées aux éclipses (voir les sources). Par exemple, une éclipse solaire totale est attendue le 12 août 2026, avec une trajectoire traversant le Groenland, l’Islande et l’Espagne, et une phase partielle visible dans une grande partie de l’Europe.

Pourquoi toutes les nouvelles Lunes n’amènent pas d’éclipse

Il y a une nouvelle Lune chaque mois, pourtant les éclipses sont bien plus rares. La raison en est l’inclinaison de l’orbite lunaire, d’environ 5 degrés par rapport au plan dans lequel la Terre tourne autour du Soleil (l’écliptique). À la plupart des nouvelles Lunes, la Lune passe légèrement au-dessus ou au-dessous du Soleil, et son ombre manque la Terre.

Une éclipse n’est possible que si la nouvelle Lune survient près de l’un des deux nœuds, les points où l’orbite de la Lune croise l’écliptique. Ces fenêtres, appelées saisons des éclipses, reviennent environ deux fois par an. Il y a ainsi au minimum deux et au maximum cinq éclipses solaires par année civile. Pour en savoir plus sur les nœuds, voir les nœuds lunaires en astronomie.

Les éclipses se répètent selon un cycle appelé saros, d’environ 18 ans et 11 jours. Après cet intervalle, le Soleil, la Lune et les nœuds retrouvent presque les mêmes positions relatives, ce qui explique en partie que l’on puisse calculer les éclipses avec une telle précision. Une éclipse de Lune suit la même géométrie, mais son aspect est différent et elle est visible depuis tout l’hémisphère nocturne de la Terre. Voir l’éclipse de Lune.

Observer en toute sécurité

La lumière du Soleil peut endommager la rétine, souvent sans aucune douleur sur le moment. Les institutions scientifiques et de santé s’accordent sur quelques règles strictes :

1. Les lunettes d’éclipse doivent répondre à la norme ISO 12312-2. Des lunettes de soleil ordinaires, même très sombres, ne suffisent pas. Avant usage, vérifiez qu’elles n’ont ni rayures ni trous.
2. Ne regardez jamais le Soleil à travers un appareil photo, des jumelles ou un télescope sans filtre solaire adapté, fixé à l’avant de l’instrument. Les lunettes d’éclipse ne rendent pas ces instruments sûrs, car l’optique concentre la lumière.
3. Projection indirecte. La méthode sûre la plus simple est le sténopé : laissez la lumière du Soleil passer par un petit trou percé dans un carton et se projeter sur une feuille blanche. Les interstices entre les feuilles des arbres produisent le même effet, dessinant de nombreux petits croissants sur le sol.
4. Uniquement pendant la totalité d’une éclipse totale, et seulement tant que le Soleil est entièrement masqué, on peut retirer ses lunettes et regarder la couronne. Dès que réapparaît le premier point lumineux du Soleil, remettez-les. Pendant les éclipses partielles et annulaires, un filtre est nécessaire en permanence.
5. Si vous avez un doute sur votre matériel, ou si vos yeux vous paraissent inhabituels après l’observation, consultez un professionnel de la vue.

Pour d’autres conseils pratiques d’observation, voir comment observer le ciel.

Les éclipses dans l’histoire

Les éclipses fascinent les êtres humains depuis des millénaires. Des archives chinoises et babyloniennes anciennes les mentionnent, et les scientifiques s’en servent encore pour étudier la façon dont la rotation de la Terre a évolué au fil du temps. Selon une tradition ancienne, le penseur grec Thalès aurait prédit en 585 av. J.-C. une éclipse qui aurait interrompu une bataille entre les Lydiens et les Mèdes. La date exacte et les détails font encore débat parmi les historiens.

Les éclipses ont aussi fait progresser la science. En 1868, des observateurs étudiant une éclipse ont repéré dans les protubérances solaires une raie spectrale qui a conduit à la découverte de l’hélium, trouvé sur le Soleil avant de l’être sur Terre. En 1919, des observations réalisées lors d’une éclipse totale ont servi à vérifier la prévision de la relativité générale selon laquelle la gravité courbe la lumière. Aujourd’hui encore, les éclipses offrent aux chercheurs une occasion rare d’étudier la couronne solaire.

Une éclipse solaire montre à quel point nous comprenons les mouvements du ciel : nous pouvons savoir des années à l’avance quand et où apparaîtra un spectacle rare et magnifique. Munissez-vous de lunettes certifiées, d’un peu de patience, et espérez un ciel dégagé.

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