L’éclipse solaire totale du 8 avril 2024 offrira des vues époustouflantes sur toute l’Amérique du Nord. Même si toute personne se trouvant le long de la trajectoire de l'éclipse avec un ciel dégagé verra l'événement spectaculaire, la meilleure vue pourrait être à 50 000 pieds dans les airs, à bord des avions à réaction WB-57 de la NASA. C'est là que trois équipes financées par la NASA envoient leurs instruments scientifiques pour prendre des mesures de l'éclipse.
Deux équipes imageront l'atmosphère extérieure du Soleil – la couronne – et une troisième mesurera l'ionosphère, la couche supérieure chargée électriquement de l'atmosphère terrestre. Ces informations aideront les scientifiques à mieux comprendre la structure et la température de la couronne, les effets du soleil sur l'atmosphère terrestre et aideront même à rechercher des astéroïdes susceptibles d'orbiter près du soleil.
Lors d’une éclipse solaire totale, la Lune bloque parfaitement la face lumineuse du Soleil, plongeant une petite partie de la Terre dans l’obscurité. La lumière principale du soleil étant masquée, la couronne solaire, beaucoup plus sombre, devient visible à l'œil nu. Cela offre aux scientifiques une occasion unique d’étudier cette mystérieuse région du Soleil. Le bref blocage de la lumière solaire permet également aux scientifiques d'étudier comment la lumière du soleil affecte l'atmosphère terrestre.
Dans le passé, les éclipses solaires ont été à l’origine de nombreuses découvertes scientifiques. Pour cette éclipse solaire, la NASA finance plusieurs expériences scientifiques, dont les trois utilisant les WB-57, pour effectuer des mesures pendant l'éclipse. Les WB-57 de la NASA volent beaucoup plus haut que les avions commerciaux. Cette altitude permet aux jets de voler au-dessus des nuages, ce qui signifie qu'il n'y a aucune chance de rater l'éclipse en raison du mauvais temps.
De plus, la hauteur place les jets au-dessus de la majeure partie de l'atmosphère terrestre, ce qui permet aux caméras de prendre des images plus nettes et de capturer des longueurs d'onde, telles que la lumière infrarouge, qui n'atteignent pas le sol. Étant donné que les avions peuvent voyager à 460 milles à l’heure, ils peuvent également prolonger le temps qu’ils passent dans l’ombre de la lune. Alors que l'éclipse ne durera pas plus de quatre minutes et demie en tout point du sol, les avions verront une éclipse qui durera environ 25 % de plus, soit plus de 6 minutes et 22 secondes.
"En prolongeant la durée de la totalité, nous augmentons la durée de la quantité de données que nous pouvons acquérir", a déclaré Shadia Habbal, chercheuse à l'Université d'Hawaï qui dirige l'une des expériences sur l'éclipse WB-57.
L'expérience de Habbal fera voler des spectromètres, qui enregistrent des longueurs d'onde spécifiques de la lumière et des caméras. Les instruments mesureront la température et la composition chimique de la couronne et des éjections de masse coronale, qui sont de grandes explosions de matière solaire. Grâce à ces données, les scientifiques visent à mieux comprendre la structure de la couronne et à identifier la source du vent solaire, le flux constant de particules émises par le soleil.
Habbal espère que les résultats de leur étude aideront à différencier les différents modèles concurrents sur la façon dont la couronne est chauffée. "Cette lumière est notre meilleure sonde, à moins d'enfoncer un thermomètre dans la couronne", a déclaré Habbal.
Pour une autre équipe, dirigée par Amir Caspi du Southwest Research Institute de Boulder, Colorado, ce n'est pas la première fois qu'elle poursuit des éclipses en avion. Caspi a mené une précédente expérience pionnière avec les WB-57 lors de l’éclipse solaire totale de 2017 qui a traversé l’Amérique d’un océan à l’autre. Les images prises depuis le jet ont été utilisées pour étudier la structure de la couronne.
C’était la première fois que des jets étaient utilisés pour étudier une éclipse. Cette fois, une configuration de caméra améliorée permettra des mesures dans davantage de longueurs d'onde, de l'infrarouge à la lumière visible, ce qui, espérons-le, révélera de nouvelles informations sur les structures de la couronne moyenne et inférieure. Les observations, prises avec une caméra haute résolution et haute vitesse, pourraient également aider à étudier un anneau de poussière qui entoure le soleil et à rechercher des astéroïdes susceptibles d'orbiter près du soleil.
"Il n'y a pas beaucoup de données sur le Soleil à certaines des longueurs d'onde que nous allons étudier", a déclaré Caspi. "Nous ne savons pas ce que nous allons trouver, c'est donc très excitant de faire ces mesures."
Une troisième expérience étudiera les effets de l'ombre de la lune sur l'ionosphère à l'aide d'un instrument appelé ionosonde, conçu au JHU APL. Une ionosonde fonctionne comme un simple radar. L'appareil envoie des signaux radio à haute fréquence et écoute leurs échos rebondissant sur l'ionosphère, ce qui permet aux chercheurs de mesurer la charge de l'ionosphère.
"L'éclipse sert essentiellement d'expérience contrôlée", a déclaré Bharat Kunduri, chef du projet sur l'ionosphère et professeur adjoint de recherche à Virginia Tech à Blacksburg, en Virginie. "Cela nous donne l'opportunité de comprendre comment les changements dans le rayonnement solaire peuvent avoir un impact sur l'ionosphère, ce qui peut à son tour avoir un impact sur certaines de ces technologies comme le radar et le GPS dont nous dépendons dans notre vie quotidienne."
Fourni par la NASA
