Si vous avez eu la chance d’assister à l’éclipse solaire totale qui a traversé l’Amérique du Nord en avril 2024, vous n’avez probablement pas oublié l’expérience. Lorsque la Lune a complètement caché le Soleil, le jour a brièvement fait place à la pénombre et la délicate couronne solaire – un halo fantomatique de plasma normalement éclipsé par l’intense luminosité du Soleil – est soudainement devenue visible.
Le 12 août 2026, une autre éclipse solaire sera au rendez-vous. Cette fois, l’ombre de la Lune suivra une étroite trajectoire à travers le Groenland, l’Islande, le nord de l’Espagne et certaines régions de la Russie, où les observateurs et observatrices pourront de nouveau vivre une éclipse totale. Au Canada, l’éclipse sera partielle, et la proportion du Soleil cachée variera selon l’endroit : d’environ 30 % à Montréal à près de 61 % à Iqaluit. Même sans totalité, ce sera une excellente occasion d’observer le phénomène en toute sécurité et de voir la Lune « croquer » une partie du Soleil!
L’éclipse solaire totale de 2024 et celle à venir en 2026 ont un point en commun : elles sont toutes deux le résultat d’un remarquable alignement céleste, alors que la Lune passe directement entre la Terre et le Soleil. Mais la Terre n’est pas le seul monde où se produisent des éclipses.
Partout dans le Système solaire, des lunes passent devant le Soleil, créant des éclipses très différentes de celles que nous connaissons sur Terre. Pourquoi? Une question de géométrie! La taille d’une lune, sa distance par rapport à sa planète et au Soleil ainsi que l’orientation de leurs orbites déterminent ce qu’un observateur pourrait voir.
Alors, à quoi ressemblerait une éclipse solaire depuis Mars? Ou Jupiter? Ou encore sous les magnifiques anneaux de Saturne? Partons faire un tour du Système solaire pour le découvrir!
Une éclipse solaire se produit lorsqu’une lune passe entre une planète et son étoile, bloquant temporairement une partie ou la totalité de la lumière de l’étoile qui atteint la planète.
Sur Terre, l’ombre de la Lune comporte deux régions principales. Les personnes qui se trouvent dans la région la plus sombre – l’ombre – assistent à une éclipse solaire totale, tandis que celles qui se trouvent dans la pénombre voient une éclipse partielle, puisque seulement une partie du Soleil est cachée.
Une éclipse solaire se produit lorsque la Lune passe directement entre le Soleil et la Terre, projetant son ombre et sa pénombre sur la surface terrestre et cachant temporairement le Soleil pour les observateurs qui se trouvent dans cette zone. Crédit : Goddard Space Flight Center de la NASA.
Selon la géométrie précise de l’alignement, on distingue plusieurs types d’éclipses solaires:
Les éclipses solaires sont assez fréquentes. Il s’en produit entre deux et cinq quelque part sur Terre chaque année. Si la plupart d’entre nous en voient si peu, c’est parce que l’ombre de la Lune ne balaie qu’une étroite bande de la surface terrestre. Une éclipse partielle peut être visible sur des milliers de kilomètres, mais la totalité est limitée à une zone beaucoup plus restreinte. Ainsi, un endroit donné sur Terre ne connaît en moyenne qu’une éclipse solaire totale environ une fois tous les 400 ans.
La beauté des éclipses solaires totales sur Terre tient à une extraordinaire coïncidence cosmique. Le Soleil est environ 400 fois plus large que la Lune, mais il est aussi environ 400 fois plus éloigné de nous. Ces deux rapports se compensent presque parfaitement, de sorte que le Soleil et la Lune semblent avoir presque exactement la même taille dans notre ciel.
Lors d’une éclipse solaire totale, la Lune cache complètement le disque brillant du Soleil, révélant des structures normalement invisibles. Sur cette image de l’éclipse du 11 août 1999, des protubérances solaires rouges sont visibles le long du bord du Soleil, entourées par la faible lueur de la couronne solaire et ses longs jets coronaux. Image : Luc Viatour.
Cette correspondance presque parfaite permet à la Lune de cacher entièrement la surface brillante du Soleil tout en laissant apparaître sa couronne, beaucoup plus faible, autour de son pourtour. C’est un alignement remarquable qui fait des éclipses solaires totales l’un des phénomènes astronomiques les plus spectaculaires que nous puissions observer.
Mais il suffit de modifier légèrement cette géométrie pour transformer l’éclipse. Le même phénomène tout simple – une lune qui passe devant son étoile – peut donc offrir des spectacles radicalement différents d’un endroit à l’autre du Système solaire.
Vous voulez voir comment la taille ou l’orbite d’une lune peut transformer une éclipse? Explorez différentes configurations avec l’Eclipse Explorer de MinuteLabs (seulement en anglais) avant d’entreprendre notre voyage dans le Système solaire.
La « planète rouge » possède deux petites lunes, Phobos et Déimos. Aucune n’est assez grande pour cacher complètement le Soleil. Un observateur sur Mars ne pourrait donc jamais assister au type d’éclipse solaire totale spectaculaire que nous connaissons sur Terre.
Phobos, la plus grande des deux, traverse plutôt rapidement le disque solaire sous la forme d’une silhouette irrégulière rappelant une pomme de terre, produisant une brève éclipse partielle. Déimos, encore plus petite, ressemble à peine à un petit point sombre dérivant devant le Soleil.
Et il ne s’agit pas seulement de simulations ou de vues d’artiste. Les astromobiles de la NASA – notamment Spirit, Opportunity, Curiosity et Perseverance – ont photographié ces éclipses directement depuis la surface martienne, nous offrant les premières images d’éclipses solaires vues depuis une autre planète. Regardez ici une vidéo captée par Perseverance :
NASA’s Perseverance Rover Sees Solar Eclipse on Mars
NASA’s Perseverance Mars rover used its Mastcam-Z camera system to shoot video of Phobos, one of Mars’ two moons, eclipsing the Sun. It’s the most zoomed-in, highest frame-rate observation of a Phobos solar eclipse ever taken from the Martian surface. Several Mars rovers have observed Phobos crossing in front of the Sun over the past 18 years.
Pour les scientifiques qui étudient les planètes, ces brefs alignements sont bien plus que de jolis spectacles. En mesurant avec précision le moment où Phobos traverse le Soleil, les chercheurs peuvent suivre de subtils changements dans son orbite et mieux comprendre comment le système Mars-Phobos évolue au fil du temps.
Les éclipses terrestres sont peut-être plus spectaculaires, mais Mars nous rappelle que même une éclipse partielle peut nous révéler d’importantes informations scientifiques.
Poursuivons notre voyage jusqu’à Jupiter, cinq fois plus éloignée du Soleil que la Terre. Avec plus d’une centaine de lunes connues, Jupiter est sans doute la championne des éclipses du Système solaire. Ses quatre plus grandes lunes – Io, Europe, Ganymède et Callisto – sont toutes assez grandes pour projeter d’immenses ombres sur les nuages de la planète géante. Contrairement à la Terre, où une éclipse solaire totale est un événement rare à un endroit donné, les éclipses sont monnaie courante sur Jupiter.
L’ombre d’Io balaie les nuages de Jupiter dans cette image saisissante prise par la sonde Juno de la NASA. Une personne se trouvant dans cette tache sombre assisterait à une éclipse solaire totale au moment où Io passe devant le Soleil. Comme les nombreuses lunes de Jupiter orbitent près du plan équatorial de la planète, de telles éclipses se produisent régulièrement au cours de l’année jovienne. Image : NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill (CC BY).
Imaginez que vous flottez très haut au-dessus des nuages colorés de Jupiter. Lorsqu’une lune passe devant le Soleil lointain, une ombre parfaitement ronde file sur l’atmosphère tourbillonnante sous vos pieds. Parfois, deux ou même trois lunes projettent leur ombre simultanément, créant un véritable ballet céleste photographié tant par le télescope spatial Hubble que par la sonde Juno de la NASA.
Bien sûr, « flotter » est ce qui se rapproche le plus de l’expérience possible. Jupiter est une géante gazeuse sans surface solide sur laquelle se tenir debout. Sous ses nuages colorés, l’atmosphère devient de plus en plus chaude, dense et hostile à mesure que l’on descend. Des vents dignes d’ouragans balayent l’atmosphère, tandis que des tempêtes de plusieurs milliers de kilomètres de diamètre – comme la Grande Tache rouge – font rage depuis des siècles.
Jupiter offre peut-être certaines des éclipses les plus spectaculaires du Système solaire, mais ce n’est certainement pas l’endroit le plus accueillant pour les observer!
Si Jupiter est la championne des éclipses, Saturne offre peut-être le décor le plus spectaculaire. Comme Jupiter, Saturne est une géante gazeuse : il faudrait donc imaginer observer une éclipse depuis un vaisseau spatial ou un ballon flottant dans les hautes couches de son atmosphère. Mais quelle vue ce serait!
Cette image spectaculaire montre une éclipse solaire par Saturne : la planète passe directement devant le Soleil du point de vue de la sonde Cassini de la NASA. Ce contre-jour fait briller les anneaux et l’atmosphère de Saturne, tandis qu’un minuscule point bleu visible juste au-delà des anneaux révèle la Terre, vue à près de 1,5 milliard de kilomètres. Image : NASA/JPL/Space Science Institute.
Plus d’une centaine de lunes connues orbitent autour de Saturne, et plusieurs peuvent passer entre la planète et le Soleil. Leurs ombres balayent les nuages dorés de Saturne tandis que, dans le ciel, les magnifiques anneaux de la planète dominent le paysage.
Ces anneaux créent d’ailleurs leur propre spectacle d’ombres. À mesure que Saturne orbite autour du Soleil, les anneaux projettent d’immenses ombres sur la planète, tandis que Saturne elle-même projette son ombre sur les anneaux. Près des équinoxes de Saturne, lorsque la lumière solaire frappe les anneaux presque par la tranche, ces jeux d’ombres deviennent particulièrement saisissants.
Nulle part ailleurs dans le Système solaire les éclipses, les ombres des lunes et un système d’anneaux ne se combinent pour créer un spectacle aussi impressionnant. Si la Terre offre les éclipses les plus célèbres, Saturne possède peut-être le plus beau décor. Essayez de recréer cette expérience avec l’Eclipse Explorer!
Notre dernière étape nous mène aux géantes de glace du Système solaire. Comme Jupiter et Saturne, Uranus et Neptune possèdent toutes deux des anneaux et des familles de lunes capables de produire des éclipses solaires. Mais ici, la géométrie se complique.
Uranus ne ressemble à aucune autre planète du Système solaire. Plutôt que de tourner presque « debout » comme la Terre, elle tourne pratiquement sur le côté, son axe de rotation étant incliné d’environ 98 degrés. Ses lunes orbitent près du plan équatorial de la planète. Pendant la majeure partie du voyage de 84 ans d’Uranus autour du Soleil, elles passent donc au-dessus ou au-dessous du Soleil du point de vue de la planète plutôt que directement devant lui.
Cette image du télescope spatial James Webb révèle les délicats anneaux d’Uranus avec un niveau de détail remarquable. Contrairement aux autres planètes géantes, Uranus tourne sur le côté : l’ensemble de son système planétaire est incliné d’environ 98°, ce qui lui confère certaines des saisons – et des géométries d’éclipses – les plus inhabituelles du Système solaire. Image : NASA, ESA, CSA, STScI; traitement de l’image : Joseph DePasquale (STScI).
Ce n’est qu’autour des équinoxes d’Uranus – lorsque le Soleil traverse le plan équatorial de la planète – que l’alignement devient favorable pour que les lunes projettent leurs ombres sur Uranus. Comme la planète met 84 années terrestres à effectuer une orbite complète, ces saisons propices aux éclipses ne se produisent qu’environ tous les 42 ans.
Sur Uranus, les éclipses sont donc rares non pas parce que la planète manque de lunes, mais parce que la géométrie est rarement favorable. C’est un bel exemple du fait qu’il ne suffit pas d’avoir beaucoup de lunes : l’architecture de tout un système planétaire détermine si des éclipses peuvent se produire.
Neptune, quant à elle, nous raconte une autre histoire. Sa grande lune Triton peut facilement produire des éclipses solaires totales, mais Neptune n’a ni le spectaculaire système d’anneaux de Saturne ni les fréquents passages simultanés d’ombres que l’on observe sur Jupiter. Elle illustre plutôt un autre principe : plus on s’éloigne du Soleil, plus celui-ci paraît petit dans le ciel – et plus il devient facile à éclipser!
Les éclipses ne sont pas seulement magnifiques : elles sont aussi de puissants outils scientifiques. La même géométrie qui produit une éclipse solaire dans notre Système solaire permet aux astronomes (notamment à plusieurs scientifiques de l’IREx) de découvrir des planètes en orbite autour d’étoiles lointaines.
Lorsqu’une exoplanète passe devant son étoile, elle bloque une infime partie de sa lumière, ce qui fait légèrement diminuer la luminosité de l’étoile. Ces événements sont appelés des transits. En mesurant ces minuscules baisses de luminosité, les astronomes peuvent déterminer la taille d’une planète, sa période orbitale et, dans certains cas, même étudier la composition de son atmosphère.
Animation du transit d’une petite planète rocheuse, suivi du transit d’une planète géante gazeuse. Les courbes de lumière apparaissent au bas de l’animation. L’axe horizontal représente le temps et l’axe vertical, la luminosité de l’étoile. Crédit : NASA GSFC.
En quelque sorte, chaque exoplanète découverte grâce à la méthode des transits nous rappelle que les éclipses sont bien plus que de magnifiques spectacles célestes : elles comptent parmi les outils d’investigation les plus puissants de l’astronomie.
Il existe une autre raison d’apprécier les éclipses solaires totales sur Terre : elles ne dureront pas éternellement.
La Lune s’éloigne lentement de la Terre dans un processus appelé récession lunaire. Sous l’effet des interactions de marée entre la Terre et la Lune, son orbite s’agrandit d’environ 3,8 centimètres par année – soit à peu près la vitesse à laquelle poussent nos ongles!
Cela peut sembler insignifiant, mais sur des centaines de millions d’années, la différence devient considérable. À mesure que la Lune s’éloigne, elle paraît légèrement plus petite dans notre ciel. Un jour, elle ne sera plus assez grande pour cacher complètement le Soleil, même lorsqu’elle se trouvera au plus près de la Terre. Lorsque ce moment arrivera, les éclipses solaires totales disparaîtront. Les futurs observateurs de la Terre ne verront plus que des éclipses annulaires lorsque la Lune passera devant le Soleil.
Selon notre compréhension actuelle du système Terre-Lune, cette transition devrait se produire dans un peu plus de 600 millions d’années. Le moment exact dépend toutefois non seulement de l’évolution de l’orbite lunaire, mais aussi de l’évolution progressive du Soleil lui-même.
C’est une idée qui donne à réfléchir. L’éclipse spectaculaire visible depuis la Terre en août est possible grâce à une remarquable coïncidence : la Lune et le Soleil semblent avoir presque exactement la même taille dans notre ciel. Cette coïncidence n’a existé que pendant une partie de l’histoire de la Terre et elle ne durera pas éternellement. Nous avons la chance de vivre à une époque où les éclipses solaires totales sont possibles.
Alors, lorsque la Lune glissera devant le Soleil le 12 août, rappelez-vous que vous assisterez à bien plus qu’un des plus beaux spectacles de la nature. Vous observerez un phénomène façonné par des milliards d’années d’évolution planétaire: un alignement éphémère de mondes que les générations futures, dans des centaines de millions d’années, ne pourront plus jamais voir.
Alors, profitez du spectacle!
Prêts à devenir des pros des éclipses? Mettez vos nouvelles connaissances à l’épreuve avec l’Eclipse Explorer de MinuteLabs. Comparez les éclipses visibles depuis les différentes planètes du Système solaire, expérimentez avec différentes tailles de lunes et du Soleil, et découvrez comment la modification d’un seul élément de la géométrie céleste peut transformer une éclipse totale en éclipse annulaire ou partielle.
GJ 3090 b orbite autour de son étoile dans le sens opposé à la rotation…
Du 8 au 11 juin, des astronomes de partout au Canada se sont réunis au…
Louis-Philippe Coulombe, doctorant à l’IREx, a récemment terminé son doctorat à l’Université de Montréal. Il…