Notre étoile, le Soleil, s'associe parfois à la Lune pour offrir à nous, Terriens, une éclipse solaire spectaculaire, comme celle qui sera visible dans certaines parties des États-Unis, du Mexique et du Canada le 8 avril.

Mais là-bas, parmi les autres étoiles, à quelle fréquence pouvons-nous voir des éclipses similaires ? La réponse dépend de votre point de vue. Littéralement.

Sur Terre, une éclipse solaire totale se produit lorsque la Lune bloque le disque solaire vu depuis une partie de la surface terrestre. Dans ce cas, le « chemin de la totalité » sera une bande traversant le pays, du Texas au Maine.

Nous pouvons également voir des « éclipses » impliquant Mercure et Vénus, les deux planètes de notre système solaire qui gravitent autour du soleil plus près que la Terre, lorsqu'elles passent entre nos télescopes et le soleil (mais uniquement en utilisant des télescopes dotés de filtres de protection pour éviter les dommages oculaires). ). Dans ces événements rares, les planètes sont de minuscules points traversant le disque beaucoup plus grand du Soleil.

Et les astronomes peuvent, dans un sens, « voir » les éclipses parmi d’autres systèmes de planètes en orbite autour de leurs étoiles mères. Dans ce cas, l'éclipse est une minuscule goutte de lumière stellaire lorsqu'une planète, de notre point de vue, traverse la face de son étoile.

Cette traversée, appelée transit, peut être enregistrée sur des capteurs de lumière sensibles attachés aux télescopes sur Terre et à ceux dans l'espace, tels que le télescope spatial Hubble de la NASA, le télescope spatial James Webb ou TESS (le satellite d'étude des exoplanètes en transit). C'est ainsi que la majeure partie des plus de 5 500 exoplanètes confirmées (des planètes autour d'autres étoiles) ont été détectées jusqu'à présent, bien que d'autres méthodes soient également utilisées pour détecter les exoplanètes.

"Une éclipse solaire est un énorme transit", a déclaré Allison Youngblood, scientifique adjointe du projet TESS au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland.

Et les deux types de « transits » – qu’ils impliquent des éclipses solaires ou des exoplanètes – peuvent donner lieu à une science qui changera le monde. Les observations d'éclipses solaires en 1919 ont contribué à prouver la théorie de la relativité générale d'Einstein, selon laquelle la déviation de la lumière d'une étoile par la gravité du soleil provoquait un déplacement de la position apparente de l'étoile, démontrant que la gravité provoque une courbure de l'espace et du temps autour d'elle.

Les transits d'exoplanètes fournissent également bien plus que de simples détections de planètes lointaines, a déclaré Youngblood.

"La planète passe devant l'étoile et bloque une certaine quantité de lumière de l'étoile", a-t-elle expliqué. "Le creux [dans la lumière des étoiles] nous renseigne sur la taille de la planète. Il nous donne une mesure du rayon de la planète."

Des mesures minutieuses de plusieurs transits peuvent également révéler la durée d’une année sur une exoplanète et fournir un aperçu de sa formation et de son histoire. Des mesures minutieuses de plusieurs transits peuvent également fournir des informations sur la formation et l'histoire des exoplanètes.

De plus, la lumière des étoiles qui traverse l'atmosphère de l'exoplanète pendant son transit, si elle est mesurée à l'aide d'un instrument appelé spectrographe, peut révéler des caractéristiques plus profondes de la planète elle-même. La lumière est divisée en un spectre semblable à un arc-en-ciel, et les tranches manquantes dans le spectre peuvent indiquer des gaz dans l'atmosphère de la planète qui ont absorbé cette « couleur » ou longueur d'onde.

"Mesurer la planète à de nombreuses longueurs d'onde nous indique quels produits chimiques et quelles molécules se trouvent dans l'atmosphère de cette planète", a déclaré Youngblood.

Les éclipses sont un moyen si pratique de capturer des informations sur des mondes lointains que les scientifiques ont appris à créer les leurs. Au lieu d’attendre que des éclipses se produisent dans la nature, ils peuvent les concevoir directement à l’intérieur de leurs télescopes. Des instruments appelés coronographes, utilisés pour la première fois sur Terre pour étudier l'atmosphère extérieure du soleil (la couronne), sont désormais embarqués à bord de plusieurs télescopes spatiaux.

Lorsque le prochain télescope spatial phare de la NASA, le Nancy Grace Roman Space Telescope, sera lancé d'ici mai 2027, il fera la démonstration de nouvelles technologies de coronographes qui n'ont jamais été volées dans l'espace auparavant. Les coronographes utilisent un système de masques et de filtres pour bloquer la lumière d'une étoile centrale, révélant ainsi la lumière beaucoup plus faible des planètes en orbite autour d'elle.

Bien sûr, ce n’est pas aussi simple qu’il y paraît. Qu'ils recherchent des transits ou des images directes d'exoplanètes à l'aide d'un coronographe, les astronomes doivent faire face à la lumière écrasante des étoiles :un immense défi technologique.

"Un transit semblable à celui de la Terre devant les étoiles équivaut à un moustique marchant devant un phare", a déclaré David Ciardi, scientifique en chef à l'Institut scientifique des exoplanètes de la NASA à Caltech. "C'est comme ça que peu de lumière est bloquée."

Nous n'avons pas ce problème lors de l'observation des éclipses solaires :« nos tout premiers coronographes », explique Ciardi. Par pur hasard, la Lune recouvre complètement le Soleil lors d'une éclipse.

"Une éclipse solaire, c'est comme un humain marchant devant un phare", a-t-il déclaré.

Nous n'aurions pas autant de chance sur d'autres planètes de notre système solaire.

Les lunes de Mars aux formes étranges sont trop petites pour bloquer complètement le soleil pendant leurs transits; et même si les éclipses peuvent être spectaculaires parmi les planètes extérieures, par exemple Jupiter et ses nombreuses lunes, elles n'atteindront pas la couverture totale d'une éclipse solaire.

Il se trouve que nous vivons à une époque propice à l’observation des éclipses. Il y a des milliards d’années, la Lune était beaucoup plus proche de la Terre et aurait semblé éclipser le Soleil lors d’une éclipse. Et dans environ 700 millions d'années, la Lune sera tellement plus éloignée qu'elle ne pourra plus réaliser d'éclipses solaires totales.

"Une éclipse solaire est le summum de la chance", a déclaré Tripathi. "La taille et la distance de la Lune lui permettent de bloquer complètement la lumière du soleil. Nous sommes à ce moment et à cet endroit parfaits dans l'univers pour pouvoir être témoin d'un phénomène aussi parfait."

Fourni par la NASA