Ce matin, les nuages se sont interposés entre la Terre et la Lune sur une grande partie de l’Europe et de la France. Parmi tous les télescopes français, le seul qui a pu capturer l’éclipse a été celui de l’observatoire du Pic du Midi, en Midi-Pyrénées. Là, au point maximal de l’éclipse, l’ombre de la Lune couvrait 68,5 % de la surface du Soleil.

Voici une retransmission de l’éclipse telle que filmée par le télescope.

Le replay de l’Observatoire du Pic du Midi

Le Soleil est filmé ici avec un filtre qui sélectionne la longueur d’onde de 393 nanomètres. Cette lumière est émise par des ions calcium présents dans la chromosphère, la base de l’atmosphère solaire, à 1000 kilomètres de la surface de l’étoile. Et révèle trois grandes zones brillantes : ce sont les régions actives du Soleil, où le champ magnétique est particulièrement intense.

La galerie photo des astronomes amateurs

Dans des régions plus nordiques de l’Europe, comme le Royaume-Uni, le ciel était dégagé, pour la joie des astronomes amateurs. Voici notre sélection de photos, qui inondent déjà la toile.

— La rédaction de S&V.

 

Les éclipses se produisent lorsque la Lune s’aligne parfaitement entre la Terre et Soleil. Jusqu’ici, tout est clair. Mais en pratique, voici tous les détails pour cerner pleinement ce phénomène astronomique si intrigant.

1 – A quelle fréquence se produisent les éclipses ?

Sur une année, il y a au minimum 4 éclipses, deux de Lune et deux de Soleil. Elles se produisent alternativement à l’hémisphère austral (sud) et boréal (nord) à peu près tous les six mois, ou plus précisément tous les 173 jours environ. A 15 jours d’intervalle, on observera d’abord une éclipse solaire, puis une éclipse lunaire (comme cette année), ou l’inverse. On appelle cette période une « saison d’éclipses ».

Mais certaines années sont plus riches que d’autres. Le nombre d’éclipses peut atteindre au maximum 7 par an ! Par exemple, deux de Lune et cinq de Soleil (comme en 1935) ou cinq de Lune et deux de Soleil (comme en 2132), mais aussi trois de Soleil et quatre de Lune ou inversement.

La prochaine éclipse à venir après celle de ce 20 mars aura lieu le 13 septembre 2015. Partielle, elle traversera l’Antarctique, le sud de l’Afrique et  l’océan Indien. Pour voir la prochaine éclipse totale, il faudra se rendre en Indonésie les 8 et 9 mars 2016. En restant en France, il sera possible d’observer une éclipse à 20 % le 25 octobre 2022 et une à 70 % le 2 août 2027, centrée sur l’Afrique du Nord.

Quant à la prochaine éclipse totale visible en France, elle aura lieu le 3 septembre… 2081 !

2 – D’où viennent les éclipses ?

Les éclipses sont dues au fait que le plan de l’orbite lunaire (le parcours de la Lune autour de la Terre, qui dure 29,53 jours) n’est pas coplanaire avec le plan de l’écliptique (le parcours de la Terre autour du Soleil, qui dure 365 jours), mais écarté de 5° environ.

Si les deux orbites, terrestre et lunaire, reposaient sur le même plan, on aurait une éclipse solaire à chaque lunaison (29,53 jours). Or, à la nouvelle Lune, celle-ci est tantôt au-dessous, tantôt au-dessus du Soleil, et seulement parfois en face.

Pour qu’il y ait une éclipse, il faut que la Lune et le Soleil se trouvent en même temps à l’intersection des plans de l’écliptique et de l’orbite lunaire. Autrement dit, que le plan de l’orbite lunaire soit aligné avec le plan de l’écliptique. Ce qui se produit seulement tous les six mois environ, lorsque le Soleil est à la bonne place (voir question n°1).

A ce moment là, l’astre du jour est obscurci par le passage de l’astre de la nuit, et projette sur la surface de la Terre l’ombre de celle-ci. Cette ombre lunaire voyage sur le sol terrestre avec une vitesse de 500 à 2000 mètres par seconde, soit 1800 à 7200 km/h, sur une bande mesurant 20 kilomètres de largeur au maximum. Donc il faut se trouver sur cette bande (appelée bande de totalité) pour pouvoir observer une éclipse totale. De chaque côté de cette bande, se trouvent deux zones où l’éclipse est visible, mais partielle : ce sera le cas de la France et de la plupart de l’Europe lors de l’éclipse de ce vendredi 20 mars.

 

3 – Qu’est-ce qui fait que la Lune couvre parfaitement le Soleil dans le ciel ?

C’est par un incroyable hasard astronomique ! Car non seulement la Lune est 400 fois plus petite que le Soleil, mais elle est aussi 400 fois plus proche. En effet, si notre satellite mesure 3475 kilomètres, le globe solaire est une boule de 1 392 000 kilomètres de diamètre. Celui-ci se trouve toutefois à 1 495 978 kilomètres de la Terre, alors que la Lune tourne autour de notre planète à une distance moyenne de 384 500 kilomètres. Cette grande différence de distance a pour conséquence de rendre les diamètres apparents (tels que vus depuis la Terre) du Soleil et de la Lune presque égaux, soit environ de 30′ d’arc.

De plus, la Lune ne voyage pas toujours à la même distance par rapport à la Terre (car son orbite n’est pas circulaire). Il arrive ainsi qu’une éclipse se produise au moment où la Lune est à sa distance maximale de la Terre. Alors, plus éloignée, elle ne masque pas parfaitement le disque solaire, mais il subsiste un anneau : c’est ce qui s’appelle une éclipse annulaire. Ou alors, la Lune peut ne pas passer précisément dans l’axe du Soleil, mais le masquer seulement en partie, donnant lieu à une éclipse partielle.

4 – Qui a été le premier à pouvoir prédire une éclipse ?

La plus ancienne trace d’une éclipse figure dans une chronique indienne : elle relate l’éclipse du 21 octobre 3784 av. J.-C. Si en Occident, la légende dit que Thalès de Milet aurait prédit le premier une éclipse six siècles avant notre ère, en Chine une autre légende fait état de cette capacité de prévision chez les astronomes à une époque bien plus reculée : elle raconte que vers 2000 av. J.-C., deux astronomes de la cour, ivres, faillirent à prédire une éclipse, et l’empereur les fit décapiter.

Mais les ouvrages d’histoire des sciences stipulent que le premier calcul exact de la date des éclipses revient à Ptolémée, astronome et géographe grec du IIe siècle, dans son ouvrage l’Almageste. Il permettait d’en prévoir la date, l’heure de début et de fin, ainsi que de savoir si elle allait être totale ou partielle, et de combien le Soleil allait être couvert. Vers 929, l’astronome arabe Al Battani détermine la possibilité d’éclipses annulaires car il s’aperçoit que le diamètre apparent de la Lune et du Soleil varient sur l’année.

Par la suite, c’est Jean-Dominique Cassini qui aura, le premier, l’idée de représenter sur une carte géographique la zone de visibilité d’une éclipse. Aujourd’hui, on sait prédire la date et définir la ligne de centralité avec précision, mais on ne peut prédire les éclipses à très long terme (ex. mille ans), car la durée de la rotation de la Terre nous échappe !

5 – Qu’est-ce que les grains de Baily ?

Au moment où le Soleil se réduit à un minuscule croissant, sur son bord apparait un chapelet de points brillants. C’est l’astronome amateur britannique Francis Baily qui en fit l’observation le 15 mai 1836 en Écosse. Il explique ce phénomène fugitif comme ceci: au moment où le bord de la Lune se superpose en aplomb sur le bord du Soleil, les derniers rayons solaires passent à travers les irrégularités du bord lunaire. Depuis, on les appelle les grains de Baily, qui signalent le début et la fin de la phase de totalité.

6 – Est-il vrai que lors d’une éclipse solaire totale, on peut observer les autres planètes du Système solaire ?

La baisse de luminosité due à l’éclipse du Soleil, éliminant en particulier la lumière bleue qui baigne habituellement le ciel de jour, permet d’observer en plein jour d’autres planètes du Système solaire. Il s’agit de celles qui sont normalement visibles de nuit : Mercure, Mars, Vénus et Saturne. Mais il est vrai qu’en temps normal, on peut parfois observer les silhouettes évanescentes de Mars et de Vénus (particulièrement lumineuses), même en plein jour.

7 – Pourquoi les astronomes prennent-ils l’avion pour observer les éclipses ?

Pour rester dans le cône d’ombre de la Lune, et ainsi prolonger l’observation de la phase de totalité de l’éclipse. L’ombre lunaire courant sur le globe à une vitesse considérable (voir question n°2), jusqu’à 2000 km/h, pour rester au pas il faut se trouver sur un avion rapide. Le Concorde, par exemple : en 1973, il a permis de battre le record d’observation : 74 minutes de totalité ! L’avion doit aussi être aligné correctement par rapport au soleil afin de permettre à ses occupants de voir le soleil obscurci par les hublots. Comment ? C’est le pilote qui incline opportunément l’appareil sur un côté !

8 – Quelles découvertes les éclipses ont-elles permis de faire ?

Dès l’Antiquité, les astronomes grecs ont profité des éclipses pour en apprendre davantage sur notre Système solaire, géométrie et mathématiques à l’appui. Ainsi Aristote (384-332 av. J.-C.) parvint-il à la conclusion que la Terre est sphérique, en constatant qu’elle projette une ombre circulaire sur la surface de la Lune lors des éclipses lunaires.

Un peu plus tard, un pas de plus fut franchi par Aristarque de Samos (310-230 av. J.-C.), qui déduisit le diamètre de la Lune en observant que le diamètre de l’ombre terrestre portée sur la Lune était de trois à quatre fois plus grand que le diamètre lunaire. Bingo ! Nous savons aujourd’hui que la Terre mesure en moyenne 12 750 kilomètres de diamètre et la Lune, 3470.

Au XVIIe siècle, l’astronome royal anglais Edmond Halley, qui étudia en particulier l’éclipse du 22 avril 1715, s’aperçut, en remontant dans le passé, que les calculs donnaient un décalage de plus en plus grand entre le lieu où l’éclipse était prévue, et celui où elle se manifestait véritablement. C’est ce qui lui permit de supposer que la durée de la journée à tendance à augmenter (de 20 secondes par siècle environ), car la rotation de la Terre ralentit.

Un siècle et demi plus tard, les astronomes parviennent à une importante découverte : celle de la chromosphère, cette couche de gaz entourant le Soleil. Les protubérances visibles au bord des deux astres lors d’une éclipse étaient autrefois attribuées à la Lune. Elle aurait ainsi possédé une atmosphère ! Mais le 18 juillet 1860, une observation menée parallèlement, à deux sites éloignés de 500 kilomètres, par le Britannique Warren De La Rue et l’italien Angelo Secchi, prouve, clichés photographiques à l’appui, que l’on voit exactement les mêmes protubérances. Elles ne peuvent donc être d’origine lunaire, étant donné que la Lune est un astre relativement proche de la Terre : la parallaxe (différence de position due à l’écart des lieux d’observation) aurait été évidente. C’est donc le Soleil qui possède une sorte d’atmosphère, appelée chromosphère.

Ensuite, lors de l’éclipse totale du 19 août 1868, l’astronome français Jules Janssen se concentra sur l’observation de la chromosphère et des protubérances solaires. Il obtint des spectres qui révélèrent l’existence d’un élément chimique nouveau, alors inconnu : il le baptisa hélium, d’après Hélios, le dieu grec du Soleil.

Mais encore aujourd’hui, les éclipses continuent d’éclairer les astronomes, qui scrutent le ciel à la recherche d’explications pour quelques mystères encore irrésolus, tel que celui des ombres volantes…

9 – Quels effets collatéraux les éclipses peuvent-elles produire ?

Mettre à mal l’approvisionnement en électricité provenant de l’énergie solaire ! Celle-ci représente désormais une partie non négligeable de l’énergie produite en Europe, qui manquera lorsque le Soleil sera éclipsé ce vendredi matin. Les gestionnaires du réseau électrique européen ont donc préparé un plan de compensation et resteront vigilants.

Beaucoup moins dangereux : l’ombre de la Lune, par le décalage de température qu’elle produit, trouble l’atmosphère terrestre ! Tel un navire fendant les flots, elle engendre une perturbation sous la forme d’une onde acoustique, que des chercheurs japonais et taïwanais ont pu détecter en étudiant les ondes envoyées par les émetteurs GPS dans la haute atmosphère, lors de l’éclipse du 22 juillet 2009.

10 – Les éclipses ont-elles toujours été vues comme des spectacles de la nature en France ?

Tandis que les livres d’Histoire rapportent que le 12 août 1654, une éclipse totale du Soleil avait semé la terreur à Paris, en 1912 la mentalité aura évolué. Le 17 avril, face à une éclipse pourtant partielle, l’engouement est tel que les toits de la capitale sont pris d’assaut. A l’hôpital Bichat, tous les malades transportables sont installés aux fenêtres !

Pour la petite histoire, lors de l’éclipse totale du 22 avril 1724, le jeune roi Louis XV (âgé de 14 ans seulement) bénéficie en direct des commentaires de l’astronome royal Jacques Cassini. Arrivées en retard, deux marquises ratent la séance: elles demandent à ce que l’éclipse soit rejouée, avec la permission du souverain…

Alors, vendredi, ne ratez pas le spectacle !

 

Fiorenza Gracci, d’après les Grandes Archives de Science & Vie.

 

> Pour suivre en direct l’éclipse :

• Voir la vidéo de l’Observatoire de Paris, retransmise en live sur notre site

> Lire aussi dans les Grandes Archives de S&V :

• Quand l’ombre éclaire la science — S&V n°1032 – 2003. De Galilée à Eratosthène, les jeux d’ombres astrales ont fourni de précieux outils de calcul aux mathématiciens, et continuent d’éclairer les astronomes.

• Ce que les éclipses nous apprennent — S&V n°983 – 1999. Depuis l’Antiquité, les éclipses fournissent aux savants d’inestimables indications pour mieux comprendre notre étoile.

• J’ai vécu une éclipse totale — S&V n°982 – 1999. Le fascinant récit d’un astronome amateur ayant observé l’éclipse totale du 11 juillet 1991, au Mexique.

 

 

Ce vendredi 20 mars 2015, le Soleil a rendez-vous avec la Lune. A l’Observatoire de Paris, les astronomes se mobilisent pour retransmettre en direct sur le web les images de ce phénomène, qui ne se reproduira pas dans l’Hexagone, avec un tel degré d’obscuration… avant 2026 !

Nous vous proposons de suivre en live ces images dans la suite de cet article.

L’éclipse sera totale au nord de l’Europe, dans les îles Féroé (Danemark) et dans l’archipel du Svalbard (Norvège). En France, elle sera seulement partielle, mais très visible, la Lune occultant entre 58 % et 81 % de la surface du Soleil, suivant le lieu d’observation.

Le live de l’Observatoire de Paris :

Le live de l’Observatoire de Paris à Meudon :

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À propos de l’Observatoire de Paris

L’Observatoire de Paris est un grand centre de recherche dédié aux sciences de l’Univers, l’un des plus actifs au monde dans ce domaine. Son champ d’activité couvre l’astronomie, l’astrophysique, les techniques spatiales et la métrologie du temps et des fréquences. Il propose des formations d’enseignement supérieur, pour certaines uniques en France. Il mène de nombreuses actions pour sensibiliser petits et grands à la science.

 

 

Ce vendredi 20 mars 2015, le Soleil a rendez-vous avec la Lune. A l’Observatoire de Paris, les astronomes se mobilisent pour retransmettre en direct sur le web les images de ce phénomène, qui ne se reproduira pas dans l’Hexagone, avec un tel degré d’obscuration… avant 2026 !

Nous vous proposons de suivre en live ces images dans la suite de cet article.

L’éclipse sera totale au nord de l’Europe, dans les îles Féroé (Danemark) et dans l’archipel du Svalbard (Norvège). En France, elle sera seulement partielle, mais très visible, la Lune occultant entre 58 % et 81 % de la surface du Soleil, suivant le lieu d’observation.

Le live de l’Observatoire de Paris :

Le live de l’Observatoire de Paris à Meudon :

 

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L’Observatoire de Paris est un grand centre de recherche dédié aux sciences de l’Univers, l’un des plus actifs au monde dans ce domaine. Son champ d’activité couvre l’astronomie, l’astrophysique, les techniques spatiales et la métrologie du temps et des fréquences. Il propose des formations d’enseignement supérieur, pour certaines uniques en France. Il mène de nombreuses actions pour sensibiliser petits et grands à la science.

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Vous vous souvenez peut-être de cette scène de l’album Tintin au Tibet, lorsque le capitaine Haddock hurle ses jurons en pleine montagne. Le sherpa tente de l’interrompre : « Toi pas crier, Sahib… Avalanches ! » ; mais le capitaine s’entête… et se retrouve enseveli sous la neige. Il faudrait donc éviter de crier en montagne pour ne pas déclencher des avalanches.

Ce conseil est-il vraiment justifié ? Benjamin Reuter, de l’Institut pour l’étude de la neige et des avalanches, en Suisse, affirme : « C’est un mythe ! Vous pouvez crier aussi fort que vous le voulez, vous ne risquez rien. »

Pour comprendre, il faut savoir que le son est une « onde de pression » : une compression suivie d’une expansion de l’air qui se propage de la source sonore jusqu’à un obstacle.

Une onde cent fois trop faible pour faire trembler la neige

Lorsqu’un son arrive sur la neige, celle-ci absorbe la pression et se déforme un petit peu. Plus la pression de l’onde sonore est importante, plus la déformation l’est aussi. La question est donc de connaître la pression à partir de laquelle une couche neigeuse instable est susceptible de se décrocher et de glisser.

Sur les manteaux neigeux les plus fragiles, il faut une pression d’au moins 200 à 500 pascals pour déclencher une avalanche. Or, la voix humaine n’engendre pas des pressions supérieures à… 2 pascals : c’est donc cent fois moins qu’il ne le faudrait pour faire partir une coulée de neige !

Les avions et les hélicoptères n’y parviennent pas non plus

Même conclusion pour le passage d’un hélicoptère ou d’un avion : leur bruit engendre une onde sonore encore dix fois trop faible.

Finalement, seules les charges explosives placées au-dessus du manteau neigeux sont en mesure de provoquer un souffle suffisant pour déclencher une véritable avalanche : entre 2 et 3 kilogrammes d’explosif ont le même effet que le passage d’un skieur.

M.N.

D’après S&V n°1119

 

> Lire aussi dans les Grandes Archives de S&V :

• Quand les physiciens traquent les avalanches — S&V n°1026 – 2003. Perchés au sommet d’un col près de l’Alpe d’Huez, des physiciens observent tomber la neige d’un toboggan à pente variable. Objectif : percer les secrets du comportement de cette matière si simple, et pourtant si imprévisible.

• Dents de géant contre lave blanche — S&V n°880 – 1991. Sur un flanc du Mont Blanc, le glacier de Taconnaz libère un million de mètre cubes de glace par an ! Pour contenir le risque, la construction du plus grand paravalanche au monde est lancée.

 

Non, mais… “ Même si on ne peut pas l’affirmer avec certitude – car il est difficile de quantifier la douleur d’une autre personne et encore plus celle d’autres espèces – on pense que l’accouchement humain est le plus douloureux du règne animal ”, répond Wenda Trevathan, anthropologue biologiste américaine.

C’est en tout cas le plus long de tout le règne animal. Selon une étude récente, les femmes accouchant pour la première fois et à terme, le travail dure en moyenne près de 9,5 heures, soit cinq fois plus que chez les grands singes anthropoïdes comme le gorille, le chimpanzé, et l’orang-outang, ou neuf fois plus que pour la baleine – qui a pourtant dix-huit mois de gestation !

Selon les chercheurs, l’enfantement humain serait devenu de plus en plus douloureux au fil de l’évolution à cause de deux changements anatomiques majeurs de notre espèce.

D’abord, le passage à la bipédie il y a plus de 3,5 millions d’années. Ce changement a induit un basculement vers l’avant du bassin de sorte que le canal de naissance est coudé, et donc plus difficile à traverser pour le fœtus.

L’anxiété joue un rôle important sur la douleur

L’autre évolution anatomique en cause est l’augmentation du volume de notre cerveau, qui est passé de 600 cm3 il y a 2 millions d’années à près de 1 500 cm3. Conséquence : le rapport de la masse du cerveau humain sur celle du reste du corps est de 7,44, contre 5,31 chez le dauphin et 2,49 chez le chimpanzé. Or, plus le volume crânien du fœtus est important, plus son transit dans le canal de naissance est difficile, d’autant que celui-ci est devenu plus étroit.

Un autre facteur peut accentuer la douleur chez la femme : la peur et l’anxiété, “ des émotions probablement plus fréquentes chez les humains modernes, précise Wenda Trevathan. Plusieurs études ont montré que les femmes détendues grâce à un soutien pendant l’accouchement ont besoin de moins de traitement antidouleur ”. Notamment une grande étude publiée en 2012 par la Canadienne Ellen Hodnett, synthèse de 22 études menées sur plus de 15 000 femmes dans 16 pays.

Grâce à des moyens culturels et technologiques, dont la péridurale, l’humain est aussi finalement le seul mammifère à pouvoir rendre l’accouchement moins douloureux.

K.B.

D’après S&V n°1169

 

> Lire aussi dans les Grandes Archives de S&V :

• Test: que savez-vous de la douleur ? — S&V n°1085. Médicaments antidouleurs, cerveau, nerfs… évaluez vos connaissances sur les mécanismes de la douleur avec une neurologue !

 

A la fois défi technologique, énigme physique et opportunité rare pour les astrophysiciens, cette éclipse s’annonce comme un exceptionnel rendez-vous scientifique. La preuve par 5.

1 – Elle va rejouer le mystère des ombres volantes

C’est le dernier mystère qui continue de planer au-dessus des éclipses. Quelques secondes avant et après l’obscurité, d’étranges bandes de clair-obscur de quelques centimètres d’épaisseur se mettent parfois à onduler sur le sol. Ce phénomène au nom évocateur d’ombres volantes a été maintes fois photographiées, filmé et mesuré… Et pourtant, on ne sait toujours pas l’expliquer.

Compte tenu de la vitesse de ces ombres – proche de celle des vents – les astronomes penchent vers un phénomène atmosphérique plutôt que céleste. Mais lequel ? Ce pourrait être lié à des inhomogénéités de densité, à de la turbulence, voire à la baisse de température due à l’ombre…

Approfondissant une théorie ébauchée au début du XXe siècle, Barrie Jones, physicien britannique à l’Open University, défend que les ombres volantes seraient dues à la présence de petites zones agitées de tourbillons dans l’atmosphère. Ces “cellules de convection” auraient des densités variées, donc des indices de réfraction différents, et pourraient ainsi jouer le rôle de lentilles, focalisant ou dispersant la lumière du croissant solaire, qui serait redistribuée sur des régions plus ou moins brillantes.

A moins que la lumière des éclipses ne soit déformée par… des sons ! C’est l’idée proposée en 2008 par Stuart Eves, astrophysicien britannique pour l’entreprise Surrey Satellite Technology Ltd. La baisse brutale de température causée par le passage de l’ombre, associée à sa vitesse énorme, pourrait provoquer des ondes de choc et perturber l’atmosphère localement.

Pour trancher, il faudra rassembler toutes les mesures et les comparer avec les prédictions théoriques.

2 – Elle va mettre l’énergie solaire au défi

Et si l’éclipse du 20 mars déclenchait un black-out électrique ? Ce sera en tout cas la première à perturber le réseau électrique européen.

Et pour cause, la luminosité du ciel européen chutera brutalement de 80 %, alors que l’électricité photovoltaïque représente près de 10 % de la puissance installée sur le continent. Résultat : une baisse soudaine de puissance – jusqu’à 30 GW, l’équivalent de 25 à 30 réacteurs nucléaires mis d’un coup à l’arrêt !

Certes, en cas de couverture nuageuse, les panneaux solaires voient leur production diminuer de 90 %. Mais la décroissance ne se fait jamais simultanément dans toute l’Europe.

Pour gérer cette situation inédite, RTE et ses homologues européens ont mené une série de simulations numériques à partir de toutes les situations possibles. Un arrêt anticipé et graduel des moyens photo­voltaïques a même été envisagé, sans finalement avoir été retenu.

Une inconnue demeure : quel sera le comportement des consommateurs ? Allumerons-nous tous la lumière afin de compenser la perte de luminosité ou, au contraire, une baisse de la consommation sera-t-elle enregistrée, comme lors de l’éclipse de 1999, lorsque la France entière avait les yeux rivés vers le ciel ? Ce serait encore la meilleure façon d’aider le réseau à éviter tout black-out !

3 – Elle va défier les modèles

Les astronomes savent depuis des centaines d’années que l’éclipse se produira le 20 mars. Ils peuvent déterminer pour chaque lieu l’heure à laquelle la Lune va toucher pour la première fois le Soleil… au dixième de seconde près. Mais ils ne peuvent être plus précis.

La faute, d’abord, aux paramètres physiques qu’ils doivent intégrer au calcul. La prévision de l’instant du contact entre Lune et Soleil dépend de nombreuses mesures qui ne sont connues qu’avec un certain degré d’exactitude comme le rayon moyen de la Lune, la distance entre son centre de masse et son centre apparent, son altimétrie…

A ceci s’ajoutent les imperfections du modèle prédisant le mouvement des astres. Car les équations qui décrivent la grande horlogerie cosmique n’admettent pas de solutions exactes. Tout le travail des spécialistes de mécanique céleste consiste donc à s’assurer que le niveau de développement de calcul qu’ils choisissent d’atteindre ne prédit pas des erreurs qui pourraient se répercuter sur l’instant du contact lors de l’éclipse. Ils tiennent déjà compte de l’influence de 300 astéroïdes, des effets des planètes effets dus à la relativité générale, la non-sphéricité de la Terre, de la Lune… Et pourtant, ils trouvent une erreur de 2,8 cm par rapport aux mesures effectuées par laser. Cela veut dire qu’il manque quelque chose dans le modèle, qu’un effet physique a été négligé. Enquête en cours…

4 – Elle en dira long sur la couronne solaire

Les spécialistes du Soleil continuent de régler leur pas sur ces rendez-vous célestes. Car les éclipses sont le seul moyen d’observer la base de la couronne solaire, cette atmosphère de gaz ionisés qui entoure notre étoile.

Cette basse couronne est l’endroit clé pour comprendre la physique solaire. C’est à cet endroit précis que se nouent les liens entre les phénomènes de surface (les taches, les éruptions…) et la machinerie interne de l’étoile. Or sans la Lune pour écran, les instruments sont trop éblouis par la lumière du Soleil pour y distinguer quoi que ce soit. Quant aux coronographes, ces télescopes qui intègrent un disque opaque pour se prémunir de l’insolation, ils cachent une zone de 0,4 rayon solaire au-dessus de la surface de l’étoile.

Lors de l’éclipse du 21 juin 2001, en Zambie, la mesure du spectre de la couronne a permis de déterminer la vitesse des flux d’électrons dans le vent solaire. Lors de celle du 1^er août 2008, en Sibérie, des mesures de polarisation ont permis de séparer les différents composants coronaux…

Plusieurs missions ont été prévues pour le rendez-vous du 20 mars. Dean Hines et son équipe du Space Telescope Science Institute de Baltimore (Etats-Unis) ont par exemple affrété un Boeing 737 pour mesurer la polarisation de la lumière reflétée par les poussières qui gravitent entre la Terre et la Lune, et ainsi étudier leur composition.

5 – Elle sera suivie d’une marée record

Une éclipse le 20 mars, jour de l’équinoxe de printemps ? Voilà une configuration astronomique qui devrait ravir les amateurs de pêche à pied. De fait, le lendemain, la marée affichera un coefficient record de 119, à une unité du maximum possible ! La différence de hauteur d’eau entre la basse mer et la haute mer dépassera par exemple les 14 m dans la baie du Mont-Saint-Michel – contre 10 m lors d’une marée déjà sérieuse.

Ce sera la première des « marées du siècle ». Il n’y en aura que sept autres, dont une, le 25 mars 2073, dont le coefficient atteindra carrément 120 !

Et ce n’est pas un hasard. Car les conditions astronomiques qui président à une éclipse à proximité de l’équinoxe sont aussi celles qui font les grandes marées. Comme pour une éclipse, une grande marée se produit lorsque Lune et Soleil sont alignés : ils conjuguent alors leurs efforts gravitationnels pour déplacer les masses d’eaux océaniques. Et cette marée devient exceptionnelle si la Lune est au plus proche de la Terre, et que Soleil et Lune traversent de concert le plan équatorial (ce qui arrive lors des équinoxes pour le premier cas de figure, et environ deux fois tous les vingt-huit jours pour le second).

Autrement dit, si vous observez une éclipse proche de l’équinoxe, c’est sûr, la plage sera à vous !

M.F. et M.G.

D’après S&V n°1170

 

> Lire également dans les Grandes Archives de Science & Vie :

• Eclipse de soleil du 11 août 99 – S&V n°985 – 1999. Revivez en photos l’éclipse totale de Soleil du 11 août 1999 qui avait plongé un grande partie de la France dans une nuit étoilée en plein jour.

• La Terre a deux lunes ! – S&V n°1136 – 2012. Mars à deux lunes, Phobos et Déimos, Jupiter en a au moins 67… Jalouse peut-être de cette inflation, la Terre s’en est découverte une deuxième : un astéroïde géocroiseur qu’elle a capturée dans son champs gravitationnel.

• On a retrouvé la Lune ! – S&V n°1154 – 2013. Si proche, si loin… La Lune nous accompagne depuis 4,56 milliards d’années, et toutes les civilisations l’ont adorée, craint et étudiée. Mais malgré les moyens techniques dont nous disposons aujourd’hui et les visites in situ, elle conserve des secrets… qu’on perce progressivement.

• Lune : son cœur a été mis à nu – S&V n°1123 – 2011. Parmi les inconnues entourant la Lune, son noyau : est-il solide et inerte ? Liquide et fluctuant ? Ce n’est qu’en 2011 que le profil en coupe de notre satellite a pu être complété : une graine solide en fer, un noyau externe liquide et une couche de roches fondues…

 

Pour la première fois en Europe, des chercheurs se sont intéressés à la qualité de l’air dans les maisons de retraite. Un groupe international de pneumologues a examiné le lien entre l’air respiré par les personnes âgées qui y habitent et leur santé respiratoire. Et leurs conclusions sont préoccupantes : même à des niveaux en dessous des normes, les polluants de l’air intérieur minent le bon fonctionnement des poumons de ces personnes !

Dans 50 maisons de retraite réparties sur 7 pays européens (France, Belgique, Italie, Grèce, Pologne, Danemark et Suède), 600 personnes âgées ont passé un examen médical pour évaluer leur capacité respiratoire. Parallèlement, l’air intérieur de la salle commune de chaque maison (la pièce où les résidents passent le plus de temps) a été analysé. Les chercheurs y ont mesuré les concentrations de divers polluants : dioxyde d’azote (NO2), ozone (O3), dioxyde de carbone (CO2), formaldéhyde, particules fines de moins de 10 micromètres (PM10), particules ultrafines (ayant un diamètre inférieur à 0,1 micromètre, abrégé en PM0,1).

Toutes ces substances toxiques sont émises dans l’air intérieur, que ce soit par les matériaux de construction, le chauffage, la climatisation, les meubles ou encore les produits d’entretien. Or, dans leur article paru dans le European respiratory journal, les chercheurs rapportent qu’ils n’ont pas trouvé des niveaux particulièrement élevés de ces substances. En d’autres termes, l’air des maisons de retraite n’est pas plus pollué que celui d’une quelconque habitation…

Même en-dessous des limites de sécurité, les substances toxiques abîment les poumons des personnes âgées

Et pourtant, même sans être particulièrement concentrées, toutes ces substances affectent la santé des personnes âgées qui les respirent au quotidien ! Il en est ainsi des PM10, du NO2 et du CO2, qui contribuent à l’essoufflement et à la toux. Ou des particules ultrafines, qui provoquent des sifflements pulmonaires. Ou encore du formaldéhyde, un composé organique volatil responsable de broncopneumopathies chroniques obstructives. Ces effets étaient encore plus graves passés les 80 ans, et diminuaient en cas de bonne ventilation.

Pourquoi de tels dégâts sur les poumons des personnes âgées ? C’est que ceux-ci sont déjà rendus vulnérables par l’âge, expliquent les auteurs de l’étude. En vieillissant, ils ont perdu la capacité de se débarrasser efficacement des substances toxiques. Pis, nombre de résidents en maison de retraite ne sortent que très peu à l’air libre, voire sont totalement alités, alors que s’oxygéner est nécessaire pour une bonne santé respiratoire.

De plus, le personnel soignant fait un usage abondant de produits ménagers et désinfectants, afin d’éviter la propagation des infections. Cependant, ces produits ne sont pas tous inoffensifs pour ceux qui les respirent, ils peuvent même être la source de substances toxiques, notent les auteurs. C’est pourquoi ces derniers préconisent l’instauration d’un label européen qui garantirait l’innocuité des produits d’entretien d’usage courant.

Fiorenza Gracci

 

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• Pourquoi la pollution de l’air est désormais sous haute surveillance — S&V n°1137 – 2012. La France est le premier pays à avoir lancé un label exprimant les émissions toxiques de chaque produit. Servira-t-il à quelque chose ?

• Polluants domestiques, la chasse est ouverte — S&V n°1032 – 2003. C’est le début de la prise de conscience : l’Observatoire de la qualité de l’air intérieur lance une campagne partout en France pour mesurer les polluants dans les logements.

 

La réponse est claire: “La différence entre une personne plus grande et une plus petite dépend du nombre de divisions cellulaires avant l’arrêt de la croissance. Régi de façon hormonale, il détermine, pour la vie, la longueur des os ”, tranche Joëlle Sobczak-Thepot, spécialiste de la prolifération cellulaire à l’université Pierre-et-Marie Curie (Paris). Ainsi, plus les divisions sont nombreuses, plus les cellules seront nombreuses, et plus les individus seront grands.

Question muscles, c’est très différent. Les cellules du cœur atteignent leur nombre définitif autour de 1 an. Au-delà de cet âge, tout accroissement du muscle vital se fait par augmentation de la taille des cellules.

Il n’y a pas que des avantages à avoir une grande taille

“ Indépendamment de la stature de la personne, le cœur va adapter sa dimension à l’effort qu’il doit fournir pour pomper le sang, explique la biologiste. Il va changer sa géométrie en réponse à ce que l’organisme entier lui demande. ” Même schéma pour la gonflette, qui porte bien son nom et engendre une augmentation de la taille mais pas du nombre de cellules.

A noter enfin que les cellules ne pouvant se diviser indéfiniment, chacune des divisions engendre un vieillissement de la cellule qui aboutit à long terme à sa sénescence : “ Les personnes plus grandes ont donc des cellules prématurément vieilles, souligne Joëlle Sobczak-Thepot ; leur capital est déjà un petit peu entamé. ”

A.P.

D’après S&V n°1169

 

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• La science révèle les secrets de famille – S&V n°1055 – 2013. Saviez-vous qu’un enfant unique mesure en moyenne 3,15 centimètres de plus qu’un enfant ayant quatre frères et sœurs ? Cette découverte parmi bien d’autres a été faite au moment où la science a décidé de se mêler des affaires de famille, et de filiation en particulier.

• Le singe, l’homme, et après… – S&V n°1036 – 2004. En cinquante ans, la stature moyenne des Français a pris 7 centimètres ! Est-ce que l’homme va continuer de grandir ? Et plus en général, comment son aspect va-t-il évoluer ? Les anthropologues répondent.