Pourquoi l’éclipse solaire du 8 avril est une occasion immanquable pour les scientifiques

Uno degli aerei WB-57 della NASA che studierà l'eclissi dell'8 aprile. Credit: NASA

L’éclipse totale de Soleil du 8 avril est un événement très attendu également par les scientifiques. Voici les expériences qui seront réalisées pendant l’obscurcissement du disque solaire.

Uno degli aerei WB-57 della NASA che studierà l'eclissi dell'8 aprile. Credit: NASA

Un des avions WB-57 de la NASA qui étudiera l’éclipse du 8 avril. Crédit: NASA

L’éclipse totale de Soleil du 8 avril est l’événement astronomique le plus attendu de 2024, notamment aux États-Unis, où la phase la plus spectaculaire sera visible dans une douzaine d’États. L’obscurcissement complet du disque solaire – d’une durée de plus de 4 minutes – incitera des millions de personnes à lever les yeux vers le ciel, mais pendant ce phénomène, des milliers de scientifiques seront également à l’œuvre. En effet, les éclipses solaires sont un moment incontournable pour étudier en détail la couronne solaire, le champ magnétique de l’étoile et les effets de la météo solaire sur notre atmosphère. De nombreux expériences commenceront cet après-midi, dans le but de collecter autant de données que possible. Ce qui rend ce phénomène encore plus intéressant pour les experts, c’est que l’éclipse se produit en même temps que l’activité magnétique maximale du Soleil; il y a en effet de bonnes chances qu’une éjection de masse coronale (EMC) et des événements similaires se produisent pendant l’éclipse, ce qui rendra l’observation encore plus spectaculaire.

Normalement, pour étudier la couronne solaire, des coronographes sont utilisés sur les véhicules spatiaux, tels que les LASCO sur le télescope spatial Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) de la NASA et de l’ESA. Pendant les éclipses, il est possible d’effectuer des mesures similaires depuis la surface terrestre sans l’aide d’outils aussi coûteux. Par exemple, les scientifiques de l’Université d’Aberystwyth utiliseront un polarimètre et un spectromètre spéciaux (appelés CIP et CHILS) pour enquêter sur certaines propriétés de la couronne solaire, du vent solaire et du champ magnétique du Soleil, ainsi que pour analyser sa composition. L’une des expériences les plus spectaculaires sera certainement la mission des avions WB-57 de la NASA, qui décollent d’Ellington Field, une base non loin du Johnson Space Center (JSC) de Houston. Opérationnels depuis les années 70, ces avions ont déjà volé lors des éclipses des années passées, comme celle de 2017. Ils peuvent monter jusqu’à 15 000 mètres (50 000 pieds) bien au-dessus des nuages, ce qui permet de collecter des données plus propres (moins « polluées » par la basse atmosphère) et pendant une période plus longue, car en suivant l’éclipse, ils sont exposés à la totalité pendant plus de temps par communiqué à un observateur stationnaire sur Terre (jusqu’à 6,5 minutes).

Parmi les instruments de dernière génération installés sur les trois WB-57 de la NASA figurent de nouveaux caméras et spectromètres. « C’est une grande amélioration car nous faisons voler de nouveaux instruments qui fournissent de meilleures informations. Le fait que ce soit le maximum solaire nous donnera beaucoup plus de choses à observer », a déclaré le physicien Amir Caspi du Southwest Research Institute à Boulder. Les images recueillies en haute altitude seront si définies qu’il est même envisageable d’identifier de nouveaux astéroïdes en orbite autour de Mercure, la planète la plus proche (et la plus rapide) en orbite autour du Soleil, donc beaucoup plus difficile à étudier. Les éclipses sont également un moment fantastique pour étudier « le projectile » du système solaire.

Pour surmonter l’obstacle potentiel des nuages et collecter des données meilleures que celles possibles depuis la surface terrestre, l’astronome Shadia Habbal de l’Université d’Hawaii fera voler un spéctromètre de dernière génération à une altitude de 4 kilomètres. Il sera installé à bord d’un cerf-volant de 6,5 mètres qui s’envolera depuis une petite ville du Texas, l’un des États où il sera possible d’admirer totalité de l’éclipse. Depuis Wallops Island (Virginie), plusieurs petites fusées décolleront avec des instruments pour étudier l’ionosphère, en « collaboration » avec trois radars du réseau Super Dual Auroral Radar. Pendant les éclipses solaires, en effet, le rayonnement solaire disparaît temporairement et l’atmosphère terrestre devient moins dense et ionisée, comme la nuit. Comme l’ionosphère influence la transmission des signaux radio et des satellites GPS, comprendre ce qui se passe exactement pendant ce phénomène peut aider les scientifiques à mieux comprendre comment le plasma – l’ensemble des particules électriquement chargées – donne vie à l’ionosphère et influence la transmission des signaux mentionnés ci-dessus.

Pendant que le disque lunaire passera devant le Soleil, un radiotélescope en Californie tentera même de mesurer les émissions des taches solaires individuelles présentes sur la photosphère, les régions les plus sombres et froides du Soleil caractérisées par une intense activité magnétique. Des centaines de ballons météorologiques et d’autres avions équipés d’instruments spéciaux décolleront également. Ce ne sont là que quelques exemples d’expériences qui seront menées par les scientifiques pendant l’éclipse du 8 avril, pendant laquelle tous les citoyens sont invités à prendre des photos et à les partager avec les organismes de recherche. Les experts invitent également à enregistrer les appels émis par les animaux pendant l’événement (pour comprendre comment leur comportement change) et à capturer les changements des nuages avec une application appropriée appelée GLOBE Observer. L’ombre de la Lune peut en effet les altérer en raison de la variation de la température, voire les faire disparaître.

À cause de la possibilité de nuages et pour collecter de meilleures données que celles possibles depuis la surface terrestre, l’astronome Shadia Habbal de l’Université d’Hawaï fera voler un spéctromètre dernier cri à une altitude de 4 kilomètres. Il sera installé sur un cercle d’envol de 6,5 mètres qui s’élèvera depuis une petite ville du Texas, l’un des États où il sera possible d’observer entièrement l’éclipse. De Wallops Island (Virginie), plusieurs petites fusées décolleront avec des instruments pour étudier l’ionosphère, en « collaboration » avec trois radars du réseau Super Dual Auroral Radar. Pendant les éclipses solaires, en effet, le rayonnement solaire disparaît temporairement et l’atmosphère terrestre devient moins dense et ionisée, comme la nuit. Comme l’ionosphère affecte la transmission des signaux radio et des satellites GPS, comprendre exactement ce qui se passe pendant ce phénomène peut aider les scientifiques à mieux comprendre comment le plasma – l’ensemble des particules chargées électriquement – crée l’ionosphère et influence la transmission de ces signaux.

Pendant que le disque lunaire passera devant le Soleil, un radiotélescope situé en Californie tentera même de mesurer les émissions des taches solaires individuelles présentes sur la photosphère, les régions les plus sombres et froides du Soleil caractérisées par une intense activité magnétique. Des centaines de ballons météorologiques et d’autres avions équipés d’instruments spéciaux décolleront également. Ce ne sont là que quelques exemples des expériences qui seront menées par les scientifiques pendant l’éclipse du 8 avril, pendant laquelle tous les citoyens sont invités à prendre des photos et à les partager avec les organismes de recherche. Les experts invitent également à enregistrer les appels émis par les animaux pendant l’événement (afin de comprendre comment leur comportement évolue) et à capturer les changements des nuages avec une application dédiée appelée GLOBE Observer. L’ombre de la Lune peut en effet les altérer en raison de variations de température, voire les faire disparaître.