Les éclipses, phénomènes à grand spectacle

Les éclipse solaires (II)

Durant le court lapse de temps que dure le "Soleil noir", la luminosité aura chuté de 88000 à 350 Lux. La "nuit" sera tombée sur votre région dans un cercle large de 274 km maximum. Les étoiles brillantes et les principales planètes apparaîtront. Certaines fleurs se refermeront et certains oiseaux s'endormiront. Le comportement des animaux peut-être inhabituel, certains seront inquiets et très nerveux; ils n’ont pas le souvenir d’avoir vécu un crépuscule si rapide... On peut imaginer que nos ancêtres des cavernes ne devaient pas non plus apprécier cet instant.

La température chutera de plus de 15° et l’humidité relative peut passer de 40 à 80%. Le vent peut tomber et malheureusement, si le ciel est nuageux, un gros nuage peut transiter au moment de l'éclipse et s'arrêter juste devant le Soleil... au moment de la totalité ! C'est ce qui est arrivé à plus d'un observateur en 1999 ! La phase totale dure vraiment peu de temps, tout au plus 7m58s si la Lune est à l’aphélie, l’ombre passant par l’équateur. Mais cela n’est encore jamais arrivé depuis dix milles ans[2].

Atmosphère d'ambiance

Aspect du ciel à l'approche de l'ombre projetée sur la Terre par l'éclipse totale. Ces deux images ont été réalisés lors de l'éclipse totale du 26 février 1979 avec un boîtier Minolta SRT-101 équipé d'un objectif de 16 mm f/2.8. A gauche 65 secondes avant la totalité, pose de 1/15 sec. A droite 10 secondes avant la totalité, pose de 1/4 sec à f/4. Documents Eclipsechaser.

En Europe occidentale, la dernière éclipse totale eut lieu le 11 août 1999 où nous fûmes gratifiés de 2m27s de totalité. Exceptionnellement et pour la seule fois de ma vie je pouvais observer une éclipse totale de mon jardin ! Mais c’est le ciel de Turquie avec une couverture nuageuse inférieure à 20% en moyenne qui fut le site le plus propice à son observation. 

A consulter : Préparer l'observation d'une éclipse

La prochaine éclipse totale se produira en Europe le 12 août 2026 où le nord de l'Espagne sera gratifié de 2 min18s de totalité. Pour être sûr de l'observer ne vous y prenez pas à la dernière minute, consultez les prévisions météos et déplacez-vous vers le site le moins nuageux, peut-être sur une île ou même en mer. Mais n'attendez pas 2026 car il y a pratiquement tous les deux ans l'occasion d'observer une éclipse totale quelque part sur la Terre.

Si vous habitez en Europe occidentale et si vous n'avez jamais vu d'éclipse totale de Soleil, je vous suggère chaudement de vous rendre en Espagne le 12 août 2026. Si vous avez raté celle de 1999, ce sera une occasion à ne pas manquer. Vous en garderez une souvenir inoubliable.

Impressions de Salzbourg

A gauche, l'aspect général de l'éclipse du 11 août 1999 photographiée en Autriche par Roberto Baldini. A droite un document de Masami Ohkuma réalisé avec un boîtier Pentax 6x7 équipé d'un objectif de 55mm f/5.6. Film Fuji REARA 220 ISO. Noter la présence de Vénus sous le Soleil. Cliquer sur les images pour les agrandir.

Photographie

Durant la phase partielle un filtre solaire ou un mylar est nécessaire tant pour observer que pour photographier le Soleil. Un tel filtre exclusivement réservé à cet usage atténue l'éclat du Soleil et l'énergie infrarouge d'un facteur 10 à 100000 (filtre neutre de densité 4 ou 5 dénommé ND4 ou ND5).

Avec les progrès réalisés dans la finesse des grains photosensibles des émulsions et vu l'intensité de la lumière du Soleil, il est recommandé d'utiliser un film de très faible sensibilité, de l'ordre de 50 à 100 ISO car même avec un filtre dense le Soleil demeure plus brillant que n'importe quel autre objet lumineux.

Vous trouverez dans ce document préparé par la NASA-GSFC la réponse spectrale de quelques filtres commerciaux. Noter l'excellente transmission du filtre solaire optique T2 de Thousand Oaks Optical qui offre par ailleurs une image orangée du disque solaire. Ce filtre rigide est nettement plus cher qu'une feuille mylar mais il offre la garantie de compter parmi vos accessoires les plus utilisés et durant des décennies si nécessaire sans subir la moindre altération. 

A gauche, la séquence complète de l'éclipse totale du Soleil du 16 février 1980 photographiée depuis Ankola, à 200 km au sud de Bombay, en Inde par Akira Fujii. Il utilisa un réflex moyen format Mamiya Press équipé d'un objectif de 100 mm f/2.8. Poses à intervalles de 5 minutes, exposition de 1/125e de sec à f/11 sous filtre ND4 durant la phase partielle et de 1/2 sec à f/4 sans filtre durant la totalité. A droite, une image très détaillée de l'éclipse totale du 29 mars 2006 photographiée par Jean Mouette depuis Sidi Barany en Egypte. Il utilisa une lunette de 880 mm de focale et un boîtier numérique. Il s'agit d'une image composite de cinq photographies exposées respectivement 1/60e, 1/15e, 1/8e, 1/4, et 1/2 secondes, traitées sous un filtre radial pour compenser la différence de luminosité entre la couronne interne et la couronne externe. Documents Akira Fujii et Jean Mouette, équipe de Serge Koutchmy, IAP-CNRS-UPMC.

Concernant la vitesse et l'ouverture à adopter, faites des essais en photographiant le Soleil ordinaire à travers ce filtre ou ce mylar. Choisissez la pleine ouverture de votre instrument et dérouler tout votre film en l'exposant entre 1/4 et 1/1000eme de seconde. Une fois développé choisissez les images les plus contrastées et adoptez ce temps d'exposition pour photographier le Soleil durant toute la phase partielle. La surface solaire gardant une luminosité constante il ne sera pas nécessaire de compenser l'exposition sauf lorsque le fin croissant apparaîtra. A ce moment là augmenter l'ouverture de 2 stops (f/4). Dans la configuration citée et pour un film de 50 ISO l'exposition durant la phase partielle sera d'environ 1/30eme de seconde. La vitesse sera 2 à 4 fois plus rapide si vous désirez photographier les grains de Baily (changeant très rapidement), la chromosphère ou les protubérances. 

A gauche une photographie de l'éclipse solaire d'avril 1979 prise par George T. Keene de Kodak et publiée en couverture du "Times" de l'époque et offerte à votre dévoué. A droite Fred Espenak se préparant à photographier cette même éclipse solaire à travers une lunette de 60mm d'ouverture. Documents George T. Keene et Fred Espenak (Mr Eclipse).

Durant la totalité n'oubliez pas de retirer le filtre solaire. La couronne étant un million de fois plus pâle que la photosphère, vous pouvez l'observer visuellement sans aucun risque, même au télescope, mais dans ce cas soyez très prudent et vérifier le temps qui s'écoule jusqu'au 3eme contact car à cet instant le Soleil recommencera à briller de tous ces feux.

La couronne étant gazeuse, sa partie inférieure, près du disque solaire est la plus brillante tandis que son éclat s'évanoui progressivement à mesure que l'on s'éloigne. Le meilleur conseil que je puisse vous donner est d'exposer tout votre film entre 1/1000eme de seconde si vous désirez photographier la couronne interne, à moins de 0.1 R¤ (rayon solaire) et jusqu'à plusieurs secondes, voire 1 à 2 minutes pour enregistrer la couronne externe jusqu'à 8 R¤.

L'astronome Fred Espenak du centre GSFC de la NASA et chasseur d'éclipses propose une formule simple pour estimer le temps d'exposition t en fonction du rapport focal f de votre optique, de la sensibilité du film I exprimée en ISO et d'un facteur de brillance Q :

t  =  f 2 / (I x 2Q)

Q prend les valeurs suivantes en fonction de la luminosité :

Sujet à photographier

Facteur Q

Phase partielle, filtre neutre de densité 4.0

Phase partielle, filtre neutre de densité 5.0

Grains de Baily

Chromosphère

Protubérances

Couronne jusqu'à 0.1 Rs

Couronne jusqu'à 0.2 Rs

Couronne jusqu'à 0.5 Rs

Couronne jusqu'à 1.0 Rs

Couronne jusqu'à 2.0 Rs

Couronne jusqu'à 5.0 Rs

Couronne jusqu'à 8.0 Rs

11

8

11

10

9

7

5

3

1

0

-1

-3

Enfin il faut savoir que l'image du Soleil sur votre film est 109 fois plus petite que la longueur focale de votre optique. Ainsi, photographié avec un boîtier réflex équipé d'un objectif standard de 50 mm de focale, l'image du Soleil (ou de la Lune) ne fera pas plus de 0.46 mm ! Même en l'agrandissant vous ne distinguerez pas grand chose (voir les images panoramiques ci-dessus). Pour espérer observer les protubérances ou ne fut-ce que des détails dans la couronne, utilisez un téléobjectif, avec ou sans doubleur de focale, d'au moins 500 mm de focale. Sur un film de 35 mm, un téléobjectif catadioptrique de 1000 mm permettra de photographier la principale composante de la couronne jusqu'à plus de 2 R¤

L'échelle de l'image du Soleil

Variation de l'échelle de l'image du Soleil en fonction de la longueur focale des optiques. Cliquer sur l'image pour l'agrandir. Document adapté d'une illustration réalisée par Fred Espenak, NASA-GSFC.

Pour plus d'information

Bureau des Longitudes (Ephémérides)

Mr Eclipse (Fred Espenak)

Espenak's Eclipse (Sunearth NASA-GSFC)

JOSO (étude la couronne solaire)

UCAR

Eclipse chaser

New Scientist

Wendy Carlos

Eclipses and the absorption level of the D-layer (sur ce site)

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[2] On atteignit tout de même les 7 minutes lors de l’éclipse totale du 11 juillet 1991 (basse Californie-Hawaii).


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