San Francisco Frontiers - Les éclipses, une opportunité lumineuse pour les scientifiques

Champ magnétique du Soleil, couronne solaire, vent solaire: les champs d'études sont multiples à chaque éclipse.

En 1919, son observation est restée dans l'histoire: cette année-là, le 29 mai, Arthur Eddington, positionné sur l'île de Principe, avait pu confirmer la théorie de la relativité générale d'Einstein, en observant l'effet de la lentille gravitationnelle sur les étoiles visibles à l'instant précis où la lumière éblouissante du Soleil était masquée.

On a d'ailleurs donné le nom d'"Eclipse d'Einstein" ou d'"Eclipse de la relativité générale" à l'événement de 1919.

Plus de cent ans plus tard, c'est donc en Espagne, le long d'une ligne reliant Oviedo, Burgos et Palma que les scientifiques pourront observer l'obscuration totale de l'astre solaire. Ils disposeront d'une minute et quarante secondes pour emmagasiner le plus d'informations possibles.

"Notre travail vise à la compréhension des mécanismes physiques qui sous-tendent l'activité du soleil", rappelle Allan Sacha Brun, astrophysicien et directeur de recherche au sein du CEA, le commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives.

- "Une chance incroyable" -

Au quotidien, les spécialistes travaillent sur des modèles pouvant expliquer le fonctionnement solaire, permettant "de remettre le Soleil en contexte dans son évolution temporelle, depuis sa naissance jusqu'à sa mort".

L'éclipse est une opportunité pour eux d'étudier le Soleil en tant qu'étoile, émettant en permanence de la matière, des particules chargées, parfois même crachant de véritables tempêtes solaires accompagnées d’éruptions de matière qui se répandent à des centaines de milliers de kilomètres.

"Ces manifestations suivent un cycle régulier. L’activité solaire connaît un pic tous les onze ans. En 2024, le Soleil a atteint le point culminant de son 25e cycle", relate M. Brun.

Le 12 août, les astrophysiciens du CEA se concentreront sur la couronne solaire.

"On a une chance incroyable: la Lune est 400 fois plus petite que le Soleil, mais elle est aussi 400 fois plus proche de nous. Il y a donc cette compensation" qui permet une éclipse totale, explique M. Brun.

La couronne est la partie supérieure de l'atmosphère solaire, c'est une sorte de "chevelure magnétique un million de fois moins intense" que la photosphère, le disque solaire. Elle s'étend sur dix millions de kilomètres, et sa température peut grimper jusqu'à 2 millions de degrés celsius.

Mais ce n'est pas tout. Les chercheurs espèrent également observer la partie inférieure de l'atmosphère solaire, la chromosphère, la partie la plus proche de la surface du Soleil.

- Comme "un jeu" -

Quand il n'y a pas d'éclipse, les astrophysiciens travaillent avec les satellites équipés d'un coronographe, "un masque qui permet d'enlever la photosphère", relate Allan Sacha Brun.

"Or, avec les éclipses totales, on se rapproche très près également de la surface de l'astre et il y a toute une zone qu'il va être possible d'observer, en particulier la chromosphère", explique-t-il.

Du côté de l'agence spatiale européenne (ESA), toutes les équipes seront également en alerte.

Les chercheurs s'intéresseront notamment aux vents solaires. "Pourquoi les tempêtes solaires se propagent de cette manière ? Quelles sont leurs structures et pouvons-nous établir des modèles qui nous permettent de les prédire ?", explique Carole Mundell, la directrice des Sciences au sein de l'agence.

L'ESA s'appuiera sur des équipes sur le terrain afin de collecter des données qui viendront compléter celles enregistrées par les divers instruments dans l'espace.

Quelques semaines avant l'éclipse, l'ESA a commencé à collecter les datas fournies par le satellite Solar Orbiter, qui observe le Soleil et en particulier son champ magnétique. L'objectif est d'affiner les modèles de prédictions de comportement de la couronne solaire.

Les éclipses sont "en quelque sorte un jeu qui permet de montrer à quel point nos modèles sont bons... ou mauvais", conclut Miho Janvier, co-responsable scientifique du projet Solar Orbiter de l'ESA.

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