Le 12 août prochain, le temps va suspendre son vol au-dessus du nord de l’Espagne — et de l’ouest de l’Islande. En fin d’après-midi, le ciel s’assombrira brusquement, le thermomètre chutera de quelques degrés et la nature se taira. Ce ne sera pas un caprice météo, mais le plus grandiose des spectacles cosmiques : une éclipse totale de Soleil.

Pour la première fois depuis 1999 en Europe continentale, la Lune va parfaitement s’emboîter dans le disque solaire, révélant sa couronne de feu invisible à l’œil nu. Que vous soyez un curieux de passage ou un passionné d’astronomie, voici les secrets mécaniques et les phénomènes les plus étranges qui se cachent derrière cet alignement parfait.

Soleil et Lune, le grand bluff des diamètres apparents

Pour les curieux, d’abord. Rappelons que pour produire une éclipse totale de Soleil, trois astres doivent être parfaitement alignés : dans cet ordre, le Soleil, la Lune et la Terre. Et non seulement doivent-ils être parfaitement alignés — sans quoi, l’éclipse ne peut être que partielle –, mais il faut aussi que les trois astres se trouvent aux bonnes distances respectives pour que la Lune ait, dans notre ciel, exactement la même taille que le Soleil.

Attendez, comment ça, aux « bonnes distances » ? Oui, parce que les orbites de la Lune et de la Terre ne sont pas tout à fait circulaires. Elles sont elliptiques. Au fil du temps, notre satellite peut s’approcher de nous à quelque 356 000 kilomètres ou s’éloigner jusqu’à environ 406 000 kilomètres. Notre Terre, elle, s’éloigne et se rapproche également du Soleil. Et les diamètres apparents de la Lune et du Soleil ne sont pas tout à fait les mêmes au cours de l’année.

Lorsque la Terre est au plus près du Soleil — à son périhélie —, son étoile apparaît plus grosse dans le ciel que lorsque notre planète est à son point le plus éloigné — à son aphélie. De manière équivalente, la Lune apparaît plus petite lorsqu’elle est au plus loin — à son apogée — et plus grosse lorsqu’elle est au plus près — à son périgée. © Alienor Flores, Observatoire de Paris-PSL

Si la Lune se glisse entre le Soleil et la Terre alors qu’elle est au plus loin de nous, par exemple, elle ne peut pas masquer complètement le disque solaire, quelle que soit la position de notre planète sur sa propre orbite. Il se produit alors une éclipse annulaire qui laisse dans le ciel un anneau éblouissant de lumière.

Mais lorsque nos deux compagnons de route sont idéalement éloignés, la Lune peut recouvrir entièrement le Soleil : l’éclipse est totale et on voit apparaître la couronne solaire — l’atmosphère de notre étoile — et les protubérances.

Pendant une éclipse de Soleil, la Lune projette son ombre sur notre Terre. Pour ceux qui se trouvent dans ce cône d’ombre — au nord de l’Espagne, concernant l’éclipse du 12 août 2026 —, c’est l’éclipse totale. Pour ceux qui se trouvent un peu à côté, dans la zone de pénombre — en France, par exemple, cette fois-ci —, l’éclipse n’est que partielle. © Alienor Flores, Observatoire de Paris-PSL

Pourquoi pas une éclipse de Soleil par mois ?

Vous aurez peut-être compris qu’une éclipse se produit en configuration « nouvelle Lune ». Et vous vous demandez alors peut-être pourquoi il ne se produit pas d’éclipse de Soleil tous les mois.

C’est encore une question de géométrie. Il se trouve que l’orbite de la Lune est inclinée par rapport à celle de la Terre, d’environ 5°. Ainsi la Lune ne croise le plan formé par le Soleil et notre planète que deux fois par mois et pour que se produise une éclipse solaire, il faut que le moment coïncide avec une nouvelle Lune.

De quoi expliquer la rareté du phénomène. Il ne se produit qu’environ deux éclipses de Soleil par an. Pour la prochaine que nous pourrons admirer depuis notre France métropolitaine, marquez une date sur votre calendrier : le 3 septembre 2081 !

Les prochaines éclipses de Soleil dans le monde. © Observatoire de Paris-PSL

Grains de Baily, ombres volantes : ces phénomènes bizarres que vous allez vivre

D’ici là, vous aurez peut-être eu envie d’approfondir le sujet. Vous découvrirez alors une série de phénomènes merveilleux et parfois déroutants qui accompagnent les éclipses totales de Soleil.

Des vagues qui ondulent sur les murs exposés au Soleil comme autant d’ombres volantes que nous devons aux turbulences atmosphériques. Elles ne s’observent que lors d’une éclipse solaire.

Et plus généralement, les ombres peuvent présenter une géométrie inhabituelle. En cause : un Soleil qui n’a plus sa forme ronde dans notre ciel, mais celle d’un croissant. Forme que l’on retrouve d’ailleurs au sol, lorsque les interstices entre les feuilles d’un arbre agissent comme une multitude de petits trous d’épingle pour projeter des centaines de soleils éclipsés.

Il y a aussi, environ 15 secondes avant la totalité, l’ombre de la Lune qui devient visible sous le Soleil et semble vouloir se jeter sur vous. Lorsque l’éclipse se produit en fin de journée, une colonne sombre se forme au-dessus des têtes et file à l’opposé du Soleil au moment où l’ombre de la Lune éteint la haute atmosphère.

Autre exemple, les perles lumineuses qui apparaissent juste avant la totalité. Les chercheurs les appellent « grains de Baily », en l’honneur de l’astronome anglais qui les a observés en premier, en 1836.

Le résultat de rayons du Soleil qui filtrent par les vallées et les cratères situés tout au bord du disque lunaire, créant des flashs lumineux.

Et puis, à la fin de la totalité, l’ombre de la Lune abandonnera le Soleil et celui-ci prendra l’aspect d’une bague sertie d’un diamant. Les ombres volantes feront leur retour et si vous vous tournez, vous verrez l’ombre de la Lune filer plus loin…

Un spectacle à ne pas regarder à l’aveugle

Que vous fassiez le voyage vers la bande de totalité ou que vous l’observiez depuis votre jardin en France, un tel spectacle ne s’improvise pas. Le Soleil, même amputé à 99 %, reste un monstre de lumière capable de brûler votre rétine de manière irréversible et indolore en quelques secondes. Pour l’admirer, le port de lunettes spéciales « éclipse » (norme ISO 12312-2) est obligatoire du début à la fin de la phase partielle.

Les radiographies, lunettes de soleil superposées ou verres fumés sont à proscrire absolument. La seule exception ? Les deux petites minutes de totalité absolue, réservées aux chanceux dans la trajectoire de l’ombre, où le Soleil noir peut enfin être contemplé nu. Dans tous les autres cas, protégez vos yeux pour que la fête céleste reste parfaite.