Comprendre et admirer les éclipses de Soleil

Les éclipses de Soleil sont des phénomènes astronomiques spectaculaires. Partielles, annulaires ou totales, comment se produisent-elles ? Quels sont les prochaines à admirer ? Notre dossier pour tout comprendre.

Image montrant la phase totale de l'éclipse du 21 août 2017. On voit la couronne solaire ainsi qu'un rayon de lumière solaire en haut à droite qui a l'aspect d'un diamant.
L’éclipse totale de Soleil du 21 août 2017 vue aux États-Unis. Image : Lfoastro- Concours photo Stelvision

IMPORTANT : Lors d’une éclipse partielle ou annulaire de Soleil, vous devez toujours observer à travers un filtre spécial pour ne pas abîmer votre vue. Il n’y a qu’au moment du maximum d’une éclipse totale de Soleil que vous pouvez regarder pendant un court laps de temps sans filtre, car la surface de notre étoile est entièrement masquée.

Éclipse de Soleil : que voit-on ?

Une éclipse de Soleil se produit lorsque la Lune s’intercale entre la Terre et le Soleil. L’éclipse débute toujours par une phase partielle à regarder au travers d’un filtre, où le disque solaire est progressivement entamé par celui de la Lune de façon plus ou moins importante. Lorsque vous avez la chance de vous trouver au centre de la zone de visibilité lors d’une éclipse totale, vient ensuite le moment du maximum où le Soleil disparaît. Durant quelques secondes ou quelques minutes, notre étoile est masquée entièrement et son « atmosphère » appelée couronne solaire devient visible (c’est le seul moment où on peut regarder une éclipse sans filtre). Quand l’éclipse est annulaire, un anneau de Soleil se forme et la couronne solaire reste invisible. Après le maximum, la phase partielle vue au début de l’éclipse se reproduit, mais selon la chronologie inverse jusqu’à la fin de l’éclipse.

En pratique, on ne voit jamais directement la Lune, mais on devine sa position parce qu’elle masque le disque lumineux du Soleil entièrement ou partiellement.

Illustration montrant le Soleil en croissant, en anneau ou bien la faible lueur de la couronne solaire selon le type d'éclipse.
Les différents aspects que peut prendre le Soleil lorsqu’il est éclipsé. S’il n’est pas totalement masqué, on ne voit que sa surface (à travers un filtre). Mais lorsqu’il est entièrement masqué par la Lune, on voit apparaître son « atmosphère » appelée couronne solaire, à la lueur très faible. Une vision rare qui s’observe sans filtre.

La totalité change tout

Assister au spectacle d’une éclipse totale de Soleil est radicalement différent par rapport à la vision d’une éclipse partielle, même à 99%. Car le court moment où l’éclipse est totale permet d’assister à des phénomènes exceptionnels. Ainsi, l’observation de la couronne qu’il n’est possible de voir à l’œil nu qu’à ce moment est spectaculaire. Tout comme l’arrivée subite de la nuit avec les animaux qui deviennent silencieux ! Ces moments incroyables qui durent tout au plus quelques minutes laissent ensuite un souvenir impérissable à ceux qui les ont vécus.

Ces phénomènes restent inaccessibles lors des éclipses partielles de Soleil (ou lors des phases partielles des éclipses totales) et c’est pourquoi les plus passionnés n’hésitent pas à organiser des lointains voyages pour se trouver au meilleur endroit lors d’une éclipse totale. Néanmoins, il ne faut pas bouder le plaisir d’assister à une éclipse partielle de Soleil : voir le Soleil « grignoté » par la Lune reste une vision très intéressante et relativement rare !

Pourquoi les éclipses de Soleil sont-elles rares ?

Une éclipse de Soleil se produit toujours au moment de la nouvelle lune, lorsque la Lune passe entre la Terre et le Soleil. Mais l’orbite de la Lune est inclinée de cinq degrés par rapport à celle de la Terre. Alors la plupart du temps, la Lune passe un peu au-dessus ou un peu au-dessous de l’alignement Soleil-Terre et il n’y a pas d’éclipse (illustration ci-dessous, configuration A).

Pour qu’une éclipse de Soleil soit possible, il faut donc que la nouvelle lune ait lieu à proximité d’un nœud lunaire, qui est un point d’intersection entre l’orbite de la Lune et le plan de l’orbite de la Terre (illustration ci-dessous, configuration B). Au final, il se produit seulement deux à cinq éclipses de Soleil au cours d’une année.

Illustration montrant l'inclinaison du plan de l'orbite lunaire par rapport au plan de l'orbite terrestre. L'intersection de ces plans définit la ligne des nœuds. Pour qu'il y ait une éclipse de Soleil, il faut que la nouvelle lune se produise sur cette ligne.
Une éclipse de Soleil ne peut se produire que lorsque la Terre, la Lune et le Soleil sont alignés au moment de la nouvelle lune, mais aussi à la condition que la Lune soit près d’un nœud lunaire. Ainsi, dans la situation A, la nouvelle lune ne se produit pas près d’un nœud, il n’y a pas d’éclipse, alors que dans la situation B, la nouvelle lune se produit près d’un nœud lunaire, il y a éclipse de Soleil.

De plus, lorsqu’une éclipse de Soleil se produit, elle n’est visible que depuis une zone limitée de la Terre. Cette zone est même minuscule si on ne parle que de la partie centrale, c’est-à-dire l’endroit où l’éclipse de Soleil est totale (on parle de bande de centralité).

La rareté des éclipses de Soleil nous rappelle que nous sommes chanceux de pouvoir les observer : en effet, elles sont possibles uniquement parce que les diamètres apparents de la Lune et du Soleil sont très proches, tout en ayant quelques petites variations.

Illustration avec le diamètre apparent minimum et le diamètre apparent maximum pour la Lune et le Soleil. Les quatre globes sont alignés ce qui permet d'apprécier les petites différences de diamètre : 31,5 à 32,5 minutes d'arc pour le Soleil et 29,3 à 33,5 minutes d'arc pour la Lune.
Comparaison des diamètres apparents maximum et minimum de la Lune et du soleil lorsqu’ils sont vus depuis la surface de la Terre. Ces variations de diamètre apparents sont dues aux variations de la distance de la Lune et du Soleil avec la Terre.

Et saviez vous que dans quelques millions d’années, il n’y aura plus d’éclipse totale de Soleil ? La Lune s’éloignant de quelques centimètres par an de la Terre, il arrivera en effet un moment où son diamètre apparent sera trop petit pour masquer entièrement le Soleil !

Éclipse de Soleil : totale, annulaire ou partielle ?

Rappelons que pour qu’une éclipse de Soleil ait lieu, il faut que la Lune passe entre la Terre et le Soleil et que l’alignement entre les trois astres soit parfait ou quasi-parfait. On distingue trois types d’éclipses.

  • Si on a un alignement parfait, il se produit une éclipse totale de Soleil.
Schéma montrant le principe d'une éclipse totale de Soleil. En bas, la légende indique les différents types d'ombres générés par la Lune et la zone où l'éclipse de Soleil est visible sur Terre.
Les distances et les proportions entre les astres ne sont pas respectées.
  • Si on a un alignement parfait mais que la Lune est un peu trop éloignée de la Terre, alors il se produit une éclipse annulaire de Soleil.
Schéma montrant le principe d'une éclipse annulaire de Soleil. En bas, la légende indique les différents types d'ombres générés par la Lune et la zone où l'éclipse est visible sur Terre.
Les distances et les proportions entre les astres ne sont pas respectées.
  • Enfin, si la Lune passe légèrement au-dessus ou au-dessous de l’alignement Terre-Soleil, on assiste à une éclipse partielle de Soleil.
Schéma montrant le principe d'une éclipse partielle de Soleil. En bas, la légende indique les différents types d'ombres générés par la Lune et la zone où l'éclipse partielle de Soleil est visible sur Terre.
Les distances et les proportions entre les astres ne sont pas respectées.

Notez que vous pouvez également assister à une éclipse partielle de Soleil lorsqu’une éclipse annulaire ou totale se déroule, mais que vous vous situez là où la pénombre de la Lune se projette sur la Terre.

Les différentes étapes d’une éclipse de Soleil

Les différentes étapes d’une éclipse de Soleil sont rythmées par les contacts. Il s’agit des différents instants où l’un des bords de la Lune touche l’un des bords du Soleil. Lors d’une éclipse totale ou annulaire de Soleil, il y a quatre contacts. Lors d’une éclipse partielle, il n’y a que deux contacts. La phase où le Soleil est le plus occulté est appelée maximum : si l’éclipse est totale, on parle de totalité.

Illustration montrant les différentes étapes d'une éclipse de Soleil. À chaque fois qu'un bord de la Lune touche un bord du Soleil, une nouvelle étape est franchie. Ces étapes sont appelées contacts. Il y a quatre contacts pour une éclipse totale de Soleil et deux pour une éclipse partielle. La Lune se déplace de la droite vers la gauche par rapport au Soleil.
Les différentes étapes d’une éclipse de Soleil. La flèche indique le sens de déplacement de la Lune par rapport au Soleil, qui se produit toujours dans le sens ouest-est.

Lorsqu’on en a l’occasion, il est toujours intéressant de constater la progression de la Lune devant le Soleil, dont on peut se rendre compte facilement en observant toutes les dix minutes environ.

Combien de temps dure une éclipse de Soleil ?

Durée totale

Entre le premier et le dernier contact d’une éclipse de Soleil, il peut s’écouler jusqu’à six heures environ. Lorsque l’éclipse est partielle, cette durée est raccourcie mais reste en général de plusieurs heures, sauf si le Soleil n’est que très légèrement éclipsé.

Durée de la phase de totalité

Dans le cas particulier d’une éclipse totale de Soleil, le moment le plus spectaculaire qui se produit entre le deuxième et le troisième contact est bien plus court. En effet, la phase de totalité dure au maximum sept minutes et très souvent beaucoup moins ! Lors d’une éclipse annulaire, on peut observer le Soleil sous la forme d’un anneau pendant douze minutes au maximum.

Comment observer en détails une éclipse de Soleil ?

Indispensable filtre

Pour observer une éclipse de Soleil, il est indispensable de protéger vos yeux afin de ne pas les abîmer. Utilisez à cette fin un système filtrant spécialement adapté, qui peut se présenter sous plusieurs formes :

  • pour l’observation sans instrument, une paire de lunettes « spéciale éclipse » est efficace à peu de frais. C’est un outil facile à emporter, idéal pour observer en groupe ou lorsqu’on ne peut pas utiliser de matériel d’astronomie. Veillez toutefois à ce que la partie filtrante des lunettes soit en parfait état (non pliée, non rayée, sans trou) pour observer en toute sécurité ;
  • si vous disposez d’une paire de jumelles, d’une lunette astronomique ou d’un télescope, il faut absolument équiper l’instrument de filtres spéciaux à placer à l’avant de l’optique pour ne pas vous abîmer les yeux. Ce sont les mêmes que ceux utilisés pour l’observation du Soleil en dehors des éclipses.

Observez de façon indirecte

Enfin, si vous n’avez ni paires de lunettes, ni filtre pour votre instrument, rien n’est perdu car on peut observer une éclipse de Soleil très facilement de façon indirecte ! Il suffit de disposer de n’importe quel objet disposant d’un ou plusieurs trous de quelques millimètres de diamètre : un carton au format A4 percé d’un trou au centre convient, mais vous pouvez aussi utiliser une passoire ou une écumoire. Présentez l’objet en question face au Soleil éclipsé et observez l’image qui se forme par terre à l’endroit où sa lumière passe par le trou. Avec une passoire ou une écumoire, vous obtenez alors des dizaines de petits soleils éclipsés. Cette activité est amusante à faire en famille ou dans la cour d’une école !

Photo montrant un nomade brandissant un couscoussier pendant l'éclipse de Soleil : l'ombre portée montre des dizaines de petits croissants solaires projetés sur le sable.
Utilisation d’un ustensile de cuisine pour faire des sténopés lors de l’éclipse annulaire du 3 octobre 2005 en Tunisie. Au moment de la photo, l’éclipse était encore partielle et ce sont des croissants de Soleil qui se formaient au travers de chaque trou du couscoussier. Image : Carine Souplet

À ne rater sous aucun prétexte : le Soleil entièrement masqué lors d’une éclipse totale

Si vous avez un jour la chance de vous trouver dans la bande de centralité d’une éclipse totale de Soleil, profitez au maximum du court moment où la Lune masque complètement le Soleil (la totalité) car il passe toujours trop vite ! Durant quelques secondes à quelques minutes, vous pouvez enlever vos lunettes filtrantes et lever les yeux vers le Soleil pour voir sa couronne dont la forme change à chaque éclipse. C’est une lueur ténue tout autour du disque sombre de la Lune, de largeur variable.

La basse atmosphère du Soleil appelée chromosphère est aussi à ne pas manquer. Cette zone plus brillante que la couronne est de couleur rose. De faible épaisseur, on la voit plutôt sous la forme d’une portion d’anneau plutôt qu’un anneau complet, car la Lune en masque toujours une partie pendant sa progression devant le Soleil. Si le Soleil est actif, la chromosphère s’agrémente souvent de protubérances qui sont parfois appelées les « flammes » du Soleil. Ces détails sont visibles dans une simple paire de jumelles sans filtres (veillez bien à cesser l’observation sans filtres avant la fin de la totalité).

Image légendée de l'éclipse du 11 août 1999, identifiant la couronne, les protubérances, la chromosphère, le "diamant" et le disque lunaire.
L’éclipse du 11 août 1999. Image : Luc Viatour

Comme la nuit est tombée, vous pouvez aussi repérer quelques étoiles brillantes dans le ciel et pourquoi pas, une ou plusieurs planètes. Prêtez aussi attention à ce qu’il se passe autour de vous : les commentaires des personnes qui observent avec vous, l’attitude des oiseaux qui se posent dans les arbres, la baisse de la température ambiante ou encore l’étrange nuit qui règne…

Au début et à la fin de la totalité, admirez enfin les « diamants » à l’œil nu, des éclats lumineux intenses qui se forment à l’endroit des troisième et quatrième contacts. Aléatoires, ils apparaissent parce que le Soleil est masqué mais que des irrégularités de paysage sur la Lune (des « vallées ») laissent encore passer un rayon de Soleil.

Les prochaines éclipses de Soleil dans le monde

Pour un endroit donné sur Terre, il est possible de voir une éclipse partielle de Soleil tous les deux à trois ans en moyenne. En revanche, assister à une éclipse totale de Soleil sans bouger de chez soi se produit la plupart du temps au mieux une seule fois dans la vie d’un homme ! Pour en voir, il faut donc le plus souvent se déplacer et parfois parcourir de longues distances. Voici la liste des prochaines éclipses de Soleil qui auront lieu jusqu’en 2030. De quoi réfléchir dès à présent à l’élaboration d’un voyage si vous souhaitez assister à ce merveilleux spectacle de la nature alors qu’aucune éclipse n’est prévue près de chez vous !

DateTypedurée max. de la phase totale ou annulaireZone de visibilité
8 avril 2024totale4min 34sPacifique est, Amérique du nord, Amérique centrale, Atlantique nord
2 octobre 2024annulaire7min 17sPacifique, Amérique du sud, Antarctique
29 mars 2025partielle–Québec, Atlantique nord, Europe, Afrique nord-ouest
21 septembre 2025partielle–Pacifique sud, Antarctique
17 février 2026annulaire2min 15sPatagonie, Afrique sud-est, Océan Indien, Antarctique
12 août 2026totale2min 22snord de l’Amérique du nord, Atlantique nord, Europe, Afrique nord-ouest
6 février 2027annulaire7min 43sPacifique sud-est, Amérique du sud, Atlantique sud, Afrique de l’ouest
2 août 2027totale6min 29sAtlantique nord, Europe, Afrique du nord, Moyen Orient, Asie sud
26 janvier 2028annulaire10min 17sPacifique est, Amérique du nord, Amérique centrale, Amérique du sud, Atlantique, Europe de l’ouest, Afrique nord-ouest
22 juillet 2028totale5min 16sOcéan Indien, Indonésie, Australie, Pacifique sud-ouest
14 janvier 2029partielle–Pacifique nord-est, Amérique du nord, Atlantique nord-ouest
12 juin 2029partielle–Alaska, Groenland, Océan Arctique, Europe du nord, Sibérie
11 juillet 2029partielle–Pacifique sud-est, Patagonie, Atlantique sud-ouest
5 décembre 2029partielle–Pacifique sud, Atlantique sud, Océan Indien sud, Antarctique
1er juin 2030annulaire5min 14sAtlantique nord, Europe, Afrique du nord, Asie, Pacifique nord-ouest, Alaska
25 novembre 2030totale3min 50sAtlantique sud-est, Afrique sud, Océan Indien sud, Australie, Antarctique
Données issues du formulaire de calcul de l’IMCCE