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OBSERVATION DE L'ÉCLIPSE ANNULAIRE DE SOLEIL EN ANGOLA LE 26 FÉVRIER 2017

Une équipe de l’Institut d’astrophysique de Paris, composée des chercheurs Serge Koutchmy, Guillaume Hébrard et Alain Lecavelier des Etangs, a participé à une campagne d’observation de l’éclipse annulaire de Soleil en Angola le 26 février 2017, au sein d’une expédition organisée par les autorités angolaises vers un site positionné sur la ligne de centralité.

Une éclipse de Soleil se produit lorsque la Lune passe devant le Soleil et cache une partie du disque solaire. L’éclipse est dite "annulaire" lorsque la Lune est centrée sur le disque solaire, mais qu’elle se trouve trop éloignée de la Terre pour le recouvrir entièrement. Dans ce cas, si le lieu d’observation se situe sur la « ligne de centralité », c’est-à-dire sur le prolongement de l’axe qui passe par les centres du Soleil et de la Lune, on observe un anneau solaire. La phase annulaire est brève, d’une durée similaire à celle d’une éclipse totale (quelques minutes au plus). Le 26 février 2017, elle dura une minute et quatre secondes sur le site d’observation.

Les photographies (Figs. 1 et 2) montrent que l’éclipse annulaire met en évidence la forme de la Lune en ombre chinoise devant le Soleil, avec un bord dentelé, en contraste avec la parfaite circularité du limbe solaire (le Soleil est extrêmement proche d’une sphère parfaite : son aplatissement est inférieur à cent millièmes de son diamètre). Plus de 2800 images ont été obtenues pendant l’éclipse, dont plus de 300 pendant la phase annulaire. Ces images sont utilisées pour contraindre avec précision la forme de la Lune et son aplatissement (de l’ordre d’un millième de son diamètre), par comparaison avec le limbe solaire circulaire. La forme de la Lune est un bon traceur de son mode de formation et de refroidissement (voir Siegler et al., Nature 2014).

En Angola, l'équipe de l'IAP accompagnée par Olivier Urtado (professeur de sciences physiques), a été prise en charge par l'Instituto Superior Técnico Militar (ISTM), responsable de la mise en œuvre de l'opération. L’ISTM est une grande école angolaise qui forme des médecins et des ingénieurs, via un parcours sélectif. Elle est dirigée par Jaime Vilinga, docteur en astrophysique et spécialiste de la physique du Soleil, qui a préparé sa thèse avec Serge Koutchmy à l'IAP en 2003-2006 (suite aux missions organisées par ce dernier en Angola afin d’observer les éclipses de 2001 et 2002). Durant leur séjour en Angola, les chercheurs de l'IAP ont pu échanger avec des cadres, des professeurs, des étudiantes et étudiants de l'ISTM.

La veille de l'éclipse, les préparatifs se déroulèrent à Lucira, un petit village situé au bord de l'océan Atlantique à deux jours de route au sud de Luanda, la capitale. Cette journée fut l'occasion d'observations du Soleil menées avec les étudiantes et les étudiants de l'ISTM et les habitants du village, en particulier des enfants (Fig. 3). En parallèle, une partie de l'équipe est allée repérer le site le plus adapté pour observer l’éclipse annulaire (sur la ligne de centralité).

Le 26 février, jour de l'éclipse, le ciel était nuageux et partiellement couvert. Une partie de l'équipe est restée à Lucira, en compagnie de nombreuses personnes du village. Le reste de l'équipe s'est rendu sur le site d’observation, en compagnie de plus de 200 personnes. Alors que le ciel au dessus du village de Lucira est resté couvert pendant l'intégralité de l'éclipse, les observateurs sur le site d’observation ont eu la chance de voir quelques éclaircies, en particulier pendant l'éclipse proprement dite.

Le général chef d'état major de l'Armée de l'air angolaise a rendu visite aux personnes qui observaient l’éclipse (voir Fig. 4 pour une photographie originale). En parallèle à la campagne d'observation, les chercheurs de l’IAP ont été reçus à l'ambassade de France en Angola par le conseiller de coopération et d'action culturelle, en vue de discuter des opportunités d'actions de coopération scientifique entre les deux pays. Cette visite de la délégation de l'IAP a également donné lieu à l'organisation d'une journée de conférences portant sur les éclipses, les rayons cosmiques et les planètes extrasolaires. Ces conférences étaient destinées aux étudiants, étudiantes et professeurs de l’Université de Benguela (chef-lieu de la province où se trouve Lucira).

Remerciements : L'équipe de l’Institut d’astrophysique de Paris remercie chaleureusement le General Jaime P. Vilinga (ISTM, Luanda) pour l’accueil qui leur a été fait en Angola, et Xavier Jubier pour ses calculs détaillés des éphémérides de l'éclipse.
Figures
Figure 1

Photo de l'éclipse annulaire du Soleil obtenue à l’instant central de l’éclipse depuis le site situé sur la ligne de centralité en Angola. Alors que le bord externe de l’anneau correspondant au limbe solaire est parfaitement circulaire, on observe dans la partie intérieure de l’anneau l’ombre du bord dentelé de la lune, causé par les reliefs présents à sa surface. L’aplatissement de la lune (un millième de son diamètre), n’est pas visible à l’œil, mais peut également être mesuré avec précision à partir de cette image.


Figure 2

Montage des images prises à l'instant central de l'éclipse (au centre), et aux moments des contacts du bord lunaire avec le bord solaire au début (en haut et à gauche) et à la fin (à droite et en bas) de la phase annulaire. Les phases de contact mettent en évidence le relief lunaire, avec des vallées qui laissent passer la lumière du Soleil et des montagnes qui atteignent le bord solaire, formant ainsi des pointillés sur l'arc de lumière.


Figure 3

La veille de l’éclipse, des étudiants de l’ISTM montrent une tâche solaire à des enfants du village de Lucira.


Figure 4

Vingt minutes après l’instant central de l'éclipse annulaire du Soleil, un hélicoptère Mi-171Sh passe devant le disque solaire partiellement éclipsé.

Mai 2017

Institut d'Astrophysique de Paris - 98 bis boulevard Arago - 75014 Paris