Des ombres mystérieuses apparaissent lors d'une éclipse solaire.

Depuis 180 ans, les experts n'ont pas trouvé la cause exacte des ondulations claires et sombres qui se déplacent lorsque le Soleil est obscurci.

Simulation des bandes d'ombre qui apparaissent lorsque le Soleil se réduit à un fin ruban de lumière lors d'une éclipse solaire totale. Photo : Sky and Telescope Magazine

La première éclipse solaire totale de 2024 aura lieu le 8 avril. Pour beaucoup, ce sera une occasion unique d'observer la couronne solaire – l'atmosphère extérieure du Soleil – ainsi que les étoiles et les planètes visibles en plein jour. Mais un autre phénomène inhabituel ne sera visible que lorsque le Soleil se réduit à un simple filament de lumière : les bandes d'ombre.

Les bandes d'ombre sont des bandes ondulées claires et sombres qui peuvent apparaître sur des surfaces planes. « C'est comme se trouver au fond d'une piscine », explique l'astronome Nordgren. Les bandes d'ombre demeurent un mystère scientifique . Les astronomes ignorent leur origine exacte et pourquoi elles n'apparaissent que sporadiquement.

De tous les phénomènes qui se produisent lors d'une éclipse solaire, les bandes d'ombre sont peut-être les plus insolites. Ces mystérieuses ondulations sont parfois visibles glissant sur le sol dans les minutes qui précèdent la totalité (lorsque le disque solaire est complètement occulté par la Lune). Au départ, les bandes apparaissent faibles et irrégulières, mais à l'approche de la totalité, elles s'organisent, la distance qui les sépare se réduit à quelques centimètres et elles deviennent plus nettes. Après la fin de la totalité, le phénomène inverse se produit : les bandes d'ombre réapparaissent, s'estompent et redeviennent plus irrégulières, avant de disparaître complètement.

Cependant, lors d'une même éclipse, les observateurs situés à différents endroits percevront des bandes d'ombre différentes. Certains affirment qu'elles sont presque imperceptibles, tandis que d'autres les distinguent très nettement. Pendant certaines éclipses, les bandes d'ombre sont très marquées et faciles à observer, tandis que pendant d'autres, elles sont très faibles, voire totalement invisibles.

Les scientifiques ignorent la date exacte de la première observation des bandes d'ombre. Selon l'ouvrage de l'astronome amateur George F. Chambers, * The Story of Eclipses* , le phénomène aurait été enregistré pour la première fois lors de l'éclipse solaire du 8 juillet 1842. Dès 1878, des observateurs du Colorado, aux États-Unis, se préparaient à l'apparition de « bandes de diffraction ». L'absence d'observations de ces bandes d'ombre avant le milieu du XIXe siècle pourrait s'expliquer par le fait que, lors des éclipses, beaucoup de personnes portaient leur regard vers le haut plutôt que vers le bas.

Les bandes d'ombre sont également très difficiles à photographier. Elles apparaissent généralement lorsque seulement 1 % environ du Soleil n'est pas occulté par la Lune, ce qui entraîne une très faible luminosité et un contraste très faible. La vitesse moyenne de déplacement des bandes d'ombre au sol est d'environ 3 mètres par seconde. Ces bandes d'ombre ne mesurent généralement que quelques centimètres de large, ce qui les rend floues sur les photos et les vidéos . Il existe également une raison physiologique expliquant pourquoi les bandes d'ombre sont difficilement perceptibles sur la plupart des photos : elles sont beaucoup plus faciles à distinguer lorsqu'elles sont en mouvement que lorsqu'elles sont immobiles.

Bandes d'ombre lors de l'éclipse solaire totale du 21 juin 2001. Photo : Wolfgang Strickling/Wikimedia Commons

Au cours des 180 dernières années environ, les experts ont proposé diverses hypothèses pour expliquer les bandes d'ombre. L'une des premières explications était qu'il s'agissait de bandes de diffraction. Celles-ci se produisent lorsque les ondes lumineuses traversent une fente étroite dans une surface solide, créant une bande sombre au centre et des bandes plus claires de chaque côté. Puis, en 1924, l'astronome italien Guido Horn-D'Arturo a suggéré que ces bandes étaient la superposition de trous d'épingle du Soleil, formés par des spiragli – des brèches dans la haute atmosphère terrestre.

L'explication la plus probable est un phénomène météorologique, dû à la déformation des derniers rayons du soleil par l'atmosphère terrestre turbulente. Ce phénomène déforme également la lumière des étoiles lointaines, leur donnant un aspect scintillant. La lumière des étoiles est déformée car, vue de la Terre, une étoile est une source ponctuelle. Les planètes brillantes comme Vénus et Jupiter, parfaitement visibles à l'œil nu, ne sont pas des sources ponctuelles, mais beaucoup plus grandes. C'est pourquoi elles scintillent rarement, même très près de l'horizon.

Le Soleil et la Lune ne scintillent généralement pas. Mais lors d'une éclipse solaire, lorsque le disque solaire se réduit à un fin filament de lumière, chaque point de ce filament semble scintiller comme une étoile. Les bandes d'ombre pourraient donc être dues à la lumière émise par chaque point. Certains experts pensent que plus les conditions d'observation sont mauvaises (en raison des turbulences atmosphériques), plus les bandes d'ombre sont marquées.

Thu Thao (Selon l'espace )

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