L'éclipse annulaire est bien particulière

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Le Soleil n'est pas toujours entièrement caché durant une éclipse. On parle alors d'éclipse partielle, mais il existe une éclipse partielle très particulière : l'éclipse annulaire. La Lune, parfaitement alignée sur le Soleil, apparaît alors plus petite que le Soleil, créant brièvement un anneau lumineux lorsque la Lune est au centre.

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Une éclipse annulaire s'est produite il y a quelques jours, le 14 octobre 2023. En France, on ne pouvait malheureusement pas la voir, le spectacle de cette éclipse était visible depuis une partie du continent américain. La Guyane et les Antilles ont également pu assister à l'éclipse, mais de façon partielle.

Le diamètre apparent de la Lune, vue de la Terre, est a peu près egal a celui du Soleil mais il varie légèrement en fonction de la distance Terre-Lune, qui elle-même varie car l'orbite de la lune est légèrement elliptique. Donc si l'eclipse se produit au moment où la Lune est au plus près de la Terre, et si l'observateur se trouve à un endroit sur Terre d'où il voit la Lune parfaitement alignée avec le Soleil, l'éclipse sera totale. Alors que si l'éclipse se produit lorsque la Lune est le plus loin, elle apparaît plus petite et, même quand elle est parfaitement alignée, elle ne peut pas cacher entièrement le Soleil.

Entre ces deux extrêmes, il y a des cas où l'éclipse est hybride : à la fois totale et annulaire ! Ça ne se produit pas au même endroit de la Terre bien sûr, mais si la lune a exactement le diamètre apparent du Soleil à midi, elle sera légèrement plus petite au moment du lever et du coucher, car l'observateur est plus éloigné de la Lune d'environ 6000 km (le rayon de la Terre) et ça suffit pour que la Lune ne cache plus entièrement le Soleil. Donc on peut avoir une eclipse totale au milieu de la journée et une eclipse annulaire le matin ou le soir !

a écrit : Le diamètre apparent de la Lune, vue de la Terre, est a peu près egal a celui du Soleil mais il varie légèrement en fonction de la distance Terre-Lune, qui elle-même varie car l'orbite de la lune est légèrement elliptique. Donc si l'eclipse se produit au moment où la Lune est au plus près de la Terre, et si l'observateur se trouve à un endroit sur Terre d'où il voit la Lune parfaitement alignée avec le Soleil, l'éclipse sera totale. Alors que si l'éclipse se produit lorsque la Lune est le plus loin, elle apparaît plus petite et, même quand elle est parfaitement alignée, elle ne peut pas cacher entièrement le Soleil.

Entre ces deux extrêmes, il y a des cas où l'éclipse est hybride : à la fois totale et annulaire ! Ça ne se produit pas au même endroit de la Terre bien sûr, mais si la lune a exactement le diamètre apparent du Soleil à midi, elle sera légèrement plus petite au moment du lever et du coucher, car l'observateur est plus éloigné de la Lune d'environ 6000 km (le rayon de la Terre) et ça suffit pour que la Lune ne cache plus entièrement le Soleil. Donc on peut avoir une eclipse totale au milieu de la journée et une eclipse annulaire le matin ou le soir ! Afficher tout L'éclipse est d'ailleurs bien plus intéressante à observer (avec BEAUCOUP de précautions) totale que partielle ou annulaire. C'est d'ailleurs pourquoi il existe le coronographe qui permet de créer sa propre éclipse à tout moment de la journée (sans nuages évidemment).

Ce sont ces images où on voit des protubérances solaires au bord d'un disque noir.

a écrit : L'éclipse est d'ailleurs bien plus intéressante à observer (avec BEAUCOUP de précautions) totale que partielle ou annulaire. C'est d'ailleurs pourquoi il existe le coronographe qui permet de créer sa propre éclipse à tout moment de la journée (sans nuages évidemment).

Ce sont ces images où on voit des protubérances solaires au bord d'un disque noir. Afficher tout L'invention du coronographe n'a pas complètement détrôné l'éclipse totale qui apparemment présente toujours un intérêt pour l'observation de la couronne solaire puisque, dans les années 1970 (alors que le coronographe avait été inventé dans les années 1930), des scientifiques ont monté une expédition en bourrant un Concorde d'apparaillages optiques et en lui faisant suivre le trajet d'une éclipse totale à la surface de la Terre, ce qui a permis de bénéficier de l'éclipse totale pendant plus d'une heure (au lieu de moins de 10 minutes depuis un point fixe dans le meilleur des cas).

a écrit : L'invention du coronographe n'a pas complètement détrôné l'éclipse totale qui apparemment présente toujours un intérêt pour l'observation de la couronne solaire puisque, dans les années 1970 (alors que le coronographe avait été inventé dans les années 1930), des scientifiques ont monté une expédition en bourrant un Concorde d'apparaillages optiques et en lui faisant suivre le trajet d'une éclipse totale à la surface de la Terre, ce qui a permis de bénéficier de l'éclipse totale pendant plus d'une heure (au lieu de moins de 10 minutes depuis un point fixe dans le meilleur des cas). Afficher tout On peut aussi utiliser un coronographe dans un avion et s'affranchir de la lune. Faut juste qu'il soit supersonique ;)

Il y a une différence d'environ 5 millions de km entre l'aphélie et le périhélie. Ça signifie que le diamètre apparent du soleil varie légèrement, de sorte qu'un coronographe est ajustable.
Avec toute la technologie actuelle, j'imagine que, pendant qu'un télescope suit automatiquement le trajet du soleil dans le ciel, le coronographe peut aussi s'ajuster automatiquement donnant plusieurs heures possibles d'observation. Mais y aurait-il un intérêt ? La plupart des times laps intéressants du soleil en activité se font sur plusieurs semaines, voir plus.

a écrit : On peut aussi utiliser un coronographe dans un avion et s'affranchir de la lune. Faut juste qu'il soit supersonique ;)

Il y a une différence d'environ 5 millions de km entre l'aphélie et le périhélie. Ça signifie que le diamètre apparent du soleil varie légèrement, de sorte qu'un coronographe est ajustable.
Avec toute la technologie actuelle, j'imagine que, pendant qu'un télescope suit automatiquement le trajet du soleil dans le ciel, le coronographe peut aussi s'ajuster automatiquement donnant plusieurs heures possibles d'observation. Mais y aurait-il un intérêt ? La plupart des times laps intéressants du soleil en activité se font sur plusieurs semaines, voir plus. Afficher tout Je pense que l'intérêt de l'éclipse par la lune c'est qu'elle masque les rayons du soleil avant qu'ils entrent dans l'atmosphère quand ils sont encore parfaitement droits et donc elle le masque parfaitement, alors que le coronographe masque les rayons déjà perturbés par l'atmosphère, la même perturbation qui fait scintiller les étoiles, et donc il doit y avoir des scintillements parasites dans l'image avec le coronographe alors qu'on ne les a pas avec une éclipse.

a écrit : Je pense que l'intérêt de l'éclipse par la lune c'est qu'elle masque les rayons du soleil avant qu'ils entrent dans l'atmosphère quand ils sont encore parfaitement droits et donc elle le masque parfaitement, alors que le coronographe masque les rayons déjà perturbés par l'atmosphère, la même perturbation qui fait scintiller les étoiles, et donc il doit y avoir des scintillements parasites dans l'image avec le coronographe alors qu'on ne les a pas avec une éclipse. Afficher tout Bernard Lyot, l'inventeur du coronographe, avait très bien étudié les phénomènes de diffraction et de réflexion dans le tube. Il a donc créé le diaphragme de Lyot qui permet de séparer la lumière de la couronne solaire de celle de diffraction du bord du tube.

D'autres améliorations ont été apporté depuis, comme le coronographe à masque de phase produisant une interférence par déphasage centrale de pi, détruisant toutes lumières parasites.

Certains satellites, comme SoHO, utilisent un coronographe et les prochains satellites dédiés au soleil en seront équipés.

Le coronographe a encore de beaux jours devant lui. Il en existe même qui occultent la lumière d'autres étoiles que le soleil ;)

a écrit : Bernard Lyot, l'inventeur du coronographe, avait très bien étudié les phénomènes de diffraction et de réflexion dans le tube. Il a donc créé le diaphragme de Lyot qui permet de séparer la lumière de la couronne solaire de celle de diffraction du bord du tube.

D'autres améliorations ont été apporté depuis, comme le coronographe à masque de phase produisant une interférence par déphasage centrale de pi, détruisant toutes lumières parasites.

Certains satellites, comme SoHO, utilisent un coronographe et les prochains satellites dédiés au soleil en seront équipés.

Le coronographe a encore de beaux jours devant lui. Il en existe même qui occultent la lumière d'autres étoiles que le soleil ;) Afficher tout Je n'en doute pas mais il n'en reste pas moins que le coronographe devant le téléscope ne pourra jamais masquer aussi bien les rayons du Soleil que la Lune qui les masque avant qu'ils aient traversé l'atmosphère. On peut toujours trouver des astuces pour atténuer la diffraction du bord du tube et ce genre de choses mais on ne peut pas corriger aussi facilement les perturbations causées par l'atmosphère.

J'avais entendu parler d'un dispositif permettant de corriger ces perturbations et permettant donc d'obtenir une image aussi nette depuis un téléscope sur terre que depuis un satellite en orbite. Il consistait en un petit miroir déformable parsemé de plusieurs petits moteurs qui compensaient en temps réel les turbulences de l'atmosphère grâce à un calcul par ordinateur et un temps de réaction ultra-rapide. Les étoiles qui scintillent à l'oeil nu, apparaissent dans un téléscope sur terre comme des taches lumineuses qui dansent, se déforment, se dédoublent et ont l'air de bouillonner sans jamais être parfaitement nettes. Ce dispositif permet de les voir comme un point parfait, comme ce qu'on voit depuis l'espace. Je doute qu'on ait couplé un tel dispositif à un coronographe ni même que ce soit possible car il faudrait corriger une très grande surface et pas seulement le point d'une étoile, donc le coronographe risque de laisser passer les bords de l'image du soleil qui se déforment et bouillonnent et qui seront d'autant plus gênants que ces rayons de lumière du soleil sont beaucoup plus intenses que la couronne qu'on essaie d'observer.

C'est comme quand tu vois au loin au-dessus d'une route surchauffée et l'image parait brouillée et mouvante : si tu veux masquer un point éblouissant en tenant un petit cache à bout de bras en essayant de le tenir juste devant le point éblouissant, tu ne pourras pas le cacher parfaitement car les mouvements de l'image vue à travers l'air surchauffé feront qu'il y aura toujours un peu de lueur qui dansera au-delà des bords de ton cache, alors que si tu mets un cache au niveau de la source avant que l'image soit brouillée par l'air surchauffé, tu peux le cacher parfaitement et aucun rayon éblouissant n'arrivera jusqu'à ton oeil et tu verras mieux ce qu'il y a autour (même si ça va rester légèrement brouillé et mouvant, au moins il n'y aura plus rien d'éblouissant). Et donc je veux bien croire que les coronograhes sur les satellites sont 100% efficaces, en revanche devant les télescope sur terre, je pense que même le meilleur coronographe sera toujours pénalisé par les rayons déviés par les turbulences de l'atmosphère.

a écrit : Je n'en doute pas mais il n'en reste pas moins que le coronographe devant le téléscope ne pourra jamais masquer aussi bien les rayons du Soleil que la Lune qui les masque avant qu'ils aient traversé l'atmosphère. On peut toujours trouver des astuces pour atténuer la diffraction du bord du tube et ce genre de choses mais on ne peut pas corriger aussi facilement les perturbations causées par l'atmosphère.

J'avais entendu parler d'un dispositif permettant de corriger ces perturbations et permettant donc d'obtenir une image aussi nette depuis un téléscope sur terre que depuis un satellite en orbite. Il consistait en un petit miroir déformable parsemé de plusieurs petits moteurs qui compensaient en temps réel les turbulences de l'atmosphère grâce à un calcul par ordinateur et un temps de réaction ultra-rapide. Les étoiles qui scintillent à l'oeil nu, apparaissent dans un téléscope sur terre comme des taches lumineuses qui dansent, se déforment, se dédoublent et ont l'air de bouillonner sans jamais être parfaitement nettes. Ce dispositif permet de les voir comme un point parfait, comme ce qu'on voit depuis l'espace. Je doute qu'on ait couplé un tel dispositif à un coronographe ni même que ce soit possible car il faudrait corriger une très grande surface et pas seulement le point d'une étoile, donc le coronographe risque de laisser passer les bords de l'image du soleil qui se déforment et bouillonnent et qui seront d'autant plus gênants que ces rayons de lumière du soleil sont beaucoup plus intenses que la couronne qu'on essaie d'observer.

C'est comme quand tu vois au loin au-dessus d'une route surchauffée et l'image parait brouillée et mouvante : si tu veux masquer un point éblouissant en tenant un petit cache à bout de bras en essayant de le tenir juste devant le point éblouissant, tu ne pourras pas le cacher parfaitement car les mouvements de l'image vue à travers l'air surchauffé feront qu'il y aura toujours un peu de lueur qui dansera au-delà des bords de ton cache, alors que si tu mets un cache au niveau de la source avant que l'image soit brouillée par l'air surchauffé, tu peux le cacher parfaitement et aucun rayon éblouissant n'arrivera jusqu'à ton oeil et tu verras mieux ce qu'il y a autour (même si ça va rester légèrement brouillé et mouvant, au moins il n'y aura plus rien d'éblouissant). Et donc je veux bien croire que les coronograhes sur les satellites sont 100% efficaces, en revanche devant les télescope sur terre, je pense que même le meilleur coronographe sera toujours pénalisé par les rayons déviés par les turbulences de l'atmosphère. Afficher tout Sauf si tu utilises un dissipateur thermique ou refroidis le tube. Et le masque qui sert à masquer la photosphère en renvoyant sa lumière n'en profite pas pour renvoyer sa chaleur (vraie question) ? Il ne reste alors que la couronne.

En tout cas, le télescope du Pic du Midi, là où Bernard Lyot installa son premier coronographe, n'a pas l'air de s'en plaindre, aux vues de ses photographies de la couronne solaire... ;)
pg-astro.fr/astronomie/pic-du-midi/pic-du-midi-coronographie.html

a écrit : Sauf si tu utilises un dissipateur thermique ou refroidis le tube. Et le masque qui sert à masquer la photosphère en renvoyant sa lumière n'en profite pas pour renvoyer sa chaleur (vraie question) ? Il ne reste alors que la couronne.

En tout cas, le télescope du Pic du Midi, là où Bernard Lyot installa son premier coronographe, n'a pas l'air de s'en plaindre, aux vues de ses photographies de la couronne solaire... ;)
pg-astro.fr/astronomie/pic-du-midi/pic-du-midi-coronographie.html Afficher tout Les turbulences de l'atmosphère c'est dans toute l'épaisseur de l'atmosphère pas seulement au niveau des instruments ! Evidemment qu'au niveau du téléscope, on évite qu'il y ait des différences de température qui feraient des turbulences encore plus fortes, et c'est pourquoi on a installé un téléscope au sommet du Pic du Midi pour recueillir des rayons lumineux qui ont traversé une couche moins épaisse de l'atmosphère et sont le moins pertubés possible, mais les étoiles scintillent quand même un peu au sommet du Pic du Midi, alors que dans l'espace les téléscopes voient des étoiles parfaitement fixes.

Je n'ai pas dit non plus que le coronographe fait des photos moches, j'ai dit que je pense que l'occultation par une éclipse présente une légère différence par rapport à ce qu'on peut obtenir avec le meilleur coronographe possible et qu'on peut donc avoir intérêt pour certaines études à profiter des éclipses même après l'invention et les améliorations du coronographe et même s'il rend de grands services dans la plupart des situations. Et je n'ai pensé et parlé que des turbulences de l'atmosphère, mais il y a peut-être d'autres effets qui font que l'éclipse est meilleure pour certaines observations, et peut-être que le coronographe est meilleur pour d'autres observations... Et donc on a équipé un Concorde pour faire un maximum d'observations pendant une éclipse dans les années 1970 et ça fait l'objet d'une anecdote sur ce site...

Comme expliqué par Lflfelf la Lune se déplace sur une orbite elliptique autour de Terre et son diamètre apparent varie au cours du temps.
Le Soleil est 400 fois plus gros que la Lune, mais est aussi 400 fois plus éloigné.
Le Soleil et la Lune ont ainsi le même angle apparent dans le ciel.

Un facteur 400 fois c'est juste énorme ! Fermez votre poing et sortez votre pouce en l'air. Visualisez votre ongle (environ 1,5 cm).
Maintenant pensez que le Soleil fait 6 m de diamètre ^^

Golum est immunisé contre l’éblouissement de cet anneau visiblement…

a écrit : Comme expliqué par Lflfelf la Lune se déplace sur une orbite elliptique autour de Terre et son diamètre apparent varie au cours du temps.
Le Soleil est 400 fois plus gros que la Lune, mais est aussi 400 fois plus éloigné.
Le Soleil et la Lune ont ainsi le même angle apparent dans le ciel.

Un facteur 400 fois c'est juste énorme ! Fermez votre poing et sortez votre pouce en l'air. Visualisez votre ongle (environ 1,5 cm).
Maintenant pensez que le Soleil fait 6 m de diamètre ^^ Afficher tout N'oublions pas que la terre à aussi une orbite elliptique. Même si son excentricité est très faible (<0.017, 0=cercle, 1=parabole), la distance terre-soleil varie d'environ 5 millions de km entre le périhélie et l'aphélie.
Ça ajoute une variable à celle de terre-lune à prendre en compte.