Quel phénomène astronomique se produit lorsque la Lune passe entre le Soleil et la Terre ?

Une éclipse solaire se produit lorsque la Lune s’aligne entre le Soleil et la Terre. Depuis les régions terrestres situées dans l’ombre de la Lune, le disque solaire paraît alors partiellement ou totalement masqué. L’ampleur du phénomène dépend de la position de l’observateur, de la distance entre la Terre et la Lune et de la précision de l’alignement entre les trois astres.

Une configuration liée à la nouvelle Lune

Une éclipse solaire ne peut se produire qu’au moment de la nouvelle Lune, lorsque la Lune passe du côté du Soleil par rapport à la Terre. Toutefois, chaque nouvelle Lune ne provoque pas une éclipse. L’orbite lunaire est inclinée d’environ cinq degrés par rapport au plan de l’orbite terrestre autour du Soleil, appelé plan de l’écliptique. La Lune doit donc passer suffisamment près de l’un des points où son orbite croise ce plan, les nœuds orbitaux, pour que l’alignement soit assez précis. À l’échelle de la planète, plusieurs éclipses solaires peuvent se produire au cours d’une année, mais chacune n’est visible que depuis une partie limitée de la surface terrestre.

Les principales formes d’éclipse

Lors d’une éclipse totale, la Lune couvre entièrement le disque brillant du Soleil pour les observateurs placés dans la bande de totalité. La partie la plus externe de l’atmosphère solaire, la couronne, devient alors visible. Une éclipse partielle se produit lorsque l’observateur se trouve dans la pénombre de la Lune et ne voit qu’une portion du Soleil occultée. Dans une éclipse annulaire, le diamètre apparent de la Lune est légèrement inférieur à celui du Soleil : même au moment maximal, un anneau lumineux reste visible autour du disque lunaire. Il existe aussi des éclipses hybrides, qui peuvent apparaître comme totales ou annulaires selon le lieu d’observation.

Un phénomène utile à l’astronomie

Les éclipses totales offrent aux astronomes une occasion particulière d’étudier la couronne solaire, habituellement noyée dans l’éclat de la surface visible du Soleil. Elles ont également joué un rôle dans l’histoire de l’astronomie. Lors de l’éclipse de 1919, des observations ont servi à tester la prédiction de la relativité générale selon laquelle le champ gravitationnel du Soleil devait dévier la lumière provenant d’étoiles situées derrière lui. Ces résultats ont largement contribué à faire connaître la théorie d’Einstein, même si la précision des premières mesures a ensuite été discutée et améliorée.

Observer sans danger

Regarder directement le Soleil pendant une phase partielle ou annulaire peut provoquer des lésions oculaires graves et irréversibles. Des lunettes de soleil ordinaires ne constituent pas une protection suffisante : il faut utiliser des filtres solaires spécialement conçus pour l’observation, conformes à la norme ISO 12312-2, et les employer selon les recommandations du fabricant. Il ne faut jamais observer le Soleil à travers des jumelles, un télescope ou un appareil photo dépourvu d’un filtre solaire adapté, car ces instruments concentrent fortement la lumière. Une projection indirecte, par exemple avec un dispositif à sténopé conçu à cet effet, permet aussi de suivre le phénomène sans regarder le Soleil directement. Pendant une éclipse totale, l’observation à l’œil nu n’est possible que durant la très brève phase où le disque solaire brillant est entièrement masqué ; les protections doivent être remises avant la réapparition de la lumière solaire.