L’éclipse solaire de 2017 peut prouver que le soleil est plus grand que nous pensons

Un nombre croissant de chercheurs pensent que le soleil est en fait plus grand que ce qu’on pensait communément.

Les scientifiques ne connaissent pas la taille du soleil aussi précisément que les détails de la Terre et de la Lune, ce qui en fait un point critique pour les modélistes de l’éclipse.

Xavier Jubier crée des modèles détaillés d’éclipses solaires et lunaires qui fonctionnent avec Google Maps pour montrer précisément où l’ombre du soleil tombera sur la Terre, et à quoi ressemblera l’éclipse à chaque point. Il s’est rendu compte qu’il y avait quelque chose sur les mesures du soleil, car il faisait correspondre ses simulations d’éclipse avec des photos réelles. Les photos l’ont aidé à identifier exactement où un observateur avait été pour des éclipses historiques – mais ces formes précises de l’éclipse avaient du bon sens si l’on faisait progresser le rayon du soleil de quelques centaines de kilomètres.

« Pour moi, quelque chose n’allait pas quelque part, mais c’est tout ce que je pourrais dire », a déclaré Jubier à Space.com.

La connaissance des scientifiques sur les contours de la Terre et de la Lune n’était pas assez précise pour mettre en évidence cette différence jusqu’à il y a environ 10 ans, au même moment que les simulations modernes d’éclipse devenaient possibles grâce à la cartographie de l’ordinateur et de la précision. Donc c’est de là que Jubier a commencé à se rendre compte que quelque chose ne correspondait pas à ce que l’on savait.

Xavier Jubier a simulé une éclipse annulaire qui a eu lieu le 29 mars 1987, correspondant à ses résultats aux photos prises au moment de l'éclipse.  Ses résultats sont capables de correspondre précisément quand il combine des données incroyablement précises sur les contours de la lune et la topographie de la Terre avec un rayon solaire légèrement plus grand.

Xavier Jubier a simulé une éclipse annulaire qui a eu lieu le 29 mars 1987, correspondant à ses résultats aux photos prises au moment de l’éclipse. Ses résultats sont capables de correspondre précisément quand il combine des données incroyablement précises sur les contours de la lune et la topographie de la Terre avec un rayon solaire légèrement plus grand.

Crédit: Xavier Jubier / Hugette Guertin

Le chercheur de la NASA, Ernie Wright, est parvenu à une conclusion similaire à celle quand il a commencé à créer des modèles d’éclipses solaires de plus en plus précises, il y a environ deux ans. Selon lui aussi, il fallait augmenter légèrement le soleil de la taille traditionnelle pour ses calculs pour correspondre à la réalité.

« Comment ne pas savoir ça? » Wright se souvient de penser. « Tu tiens juste une règle au ciel, et tu dis que c’est aussi grand ».

Mais, comme cela se produit, ce n’est pas si simple, a déclaré Wright à Space.com.

Historiquement, les chercheurs ont utilisé la valeur de 696 000 km comme rayon de la photosphère du soleil – le corps du soleil dont les longueurs d’ondes sont visibles à l’œil nu sur Terre. La valeur a été publiée pour la première fois en 1891 par l’astronome allemand Arthur Auwers, a déclaré Wright, et elle a été prise comme valeur standard depuis un certain temps. En 2015, l’Union astronomique internationale a défini une « unité » basée sur le rayon du soleil comme un 695 700 km similaire, sur la base d’une étude de 2008, afin que les chercheurs puissent utiliser cette valeur pour comparer la taille des autres étoiles dans l’univers.

Mais les efforts pour mesurer le rayon du soleil n’ont jamais été aussi précis que pour correspondre à notre connaissance de la lune et des contours de la Terre, ont indiqué les chercheurs. Les scientifiques ont essayé de le mesurer à travers les transits de Mercure et de Vénus – lorsque ces planètes traversent la face du soleil – et à travers des images provenant de satellites d’observation du soleil comme l’Observatoire de Dynamique Solaire. Chaque pixel sur les images SDO couvre environ 90 milles (150 km), a déclaré Wright, ce qui signifie qu’il y a une limite à la précision avec laquelle la taille de la photosphère peut être mesurée avec cette méthode. En outre, les télescopes solaires en orbite comme SDO recueillent généralement des longueurs d’ondes de lumière émises plus profondément à l’intérieur ou à l’extérieur du soleil, plutôt que de leur photosphère visible.

« C’est plus difficile que vous ne pensez que mettre une règle sur ces images et comprendre à quel point le soleil est grand – [SDO] n’a pas assez de précision pour fixer cela », a déclaré Wright. « De même, avec les transits de Mercure et de Vénus, il s’avère [une mesure basée sur ceux-ci] n’est pas aussi précis que vous le souhaitez ».

Différents papiers essayant de définir le rayon du soleil, en utilisant des transits planétaires, des capteurs spatiaux ainsi que des observations au sol, ont produit des résultats qui diffèrent d’environ 930 milles (1 500 km) et ne semblent pas être conciliés avec un seul, a déclaré Wright. Et pour les modélisateurs d’éclipses, c’est un problème critique et irritant.

Les spectateurs d’éclipse peuvent également trouver de l’intérêt à cette incertitude. Un soleil légèrement plus grand signifie que la période d’obscurité totale peut être quelques secondes plus courte en plein trajet, et le trajet lui-même se déformera également.

« Pour la plupart des gens, oui, ça n’a pas vraiment d’importance, ça ne changera rien », a déclaré Jubier. « Mais plus vous rapprochez du bord du chemin [éclipse], plus vous risquez de prendre. » Si le soleil est en effet plus grand, le chemin est plus étroit que les projections faites avec la valeur habituelle. Donc, ceux qui suivent les effets de l’éclipse peuvent être en difficulté s’ils n’utilisent pas une valeur suffisante pour leurs calculs.

« C’est définitivement encore un domaine de recherche en cours, et quelque chose que le domaine lui-même est intéressé à mieux gérer », a déclaré à Alex Space, un assistant d’astrophysicien solaire au Centre de vol spatial Goddard de la NASA dans le Maryland. « Probablement un peu ésotérique pour beaucoup de gens, et je dirais que le calcul n’est pas aussi important pour de nombreux domaines, par exemple en physique solaire, en termes d’exactitude. Mais surtout, la communauté passionnée d’éclipses est très intéressée par la précision .  »

 

Space.com s’est associé avec Simulation Curriculum pour offrir  cette superbe application Eclipse Safari pour vous aider à profiter de votre expérience éclipse. L’application gratuite est  disponible pour Apple et Android, et vous pouvez la visualiser sur le Web .

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