Une éclipse totale de Soleil a lieu le 8 avril en Amérique du Nord. Ces événements se produisent lorsque la Lune passe entre le Soleil et la Terre, bloquant complètement la face du Soleil. Cela plonge les observateurs dans une obscurité semblable à l'aube ou au crépuscule.

Lors de la prochaine éclipse, le chemin de la totalité, où les observateurs découvrent la partie la plus sombre de l'ombre de la lune (l'ombre), traverse le Mexique, s'incline vers le nord-est à travers le Texas, le Midwest et entre brièvement au Canada avant de se terminer dans le Maine.

Des éclipses solaires totales se produisent environ tous les 18 mois à un endroit donné de la Terre. La dernière éclipse totale de Soleil ayant traversé les États-Unis a eu lieu le 21 août 2017.

Une équipe internationale de scientifiques, dirigée par l'Université d'Aberystwyth, mènera des expériences depuis près de Dallas, sur le chemin de la totalité. L'équipe est composée de doctorants. étudiants et chercheurs de l'Université d'Aberystwyth, du Nasa Goddard Space Flight Center dans le Maryland et du Caltech (California Institute of Technology) à Pasadena.

Il existe des recherches scientifiques précieuses à réaliser pendant les éclipses, comparables, voire meilleures, à celles que nous pouvons réaliser via des missions spatiales. Nos expériences pourraient également faire la lumière sur une énigme de longue date concernant la partie la plus externe de l'atmosphère solaire :sa couronne.

La lumière intense du soleil est bloquée par la lune lors d'une éclipse solaire totale. Cela signifie que nous pouvons observer la faible couronne solaire avec une clarté incroyable, à des distances très proches du soleil, jusqu'à plusieurs rayons solaires. Un rayon est la distance équivalente à la moitié du diamètre du soleil, soit environ 696 000 km (432 000 miles).

Mesurer la couronne est extrêmement difficile sans éclipse. Cela nécessite un télescope spécial appelé coronographe, conçu pour bloquer la lumière directe du soleil. Cela permet de résoudre la lumière plus faible de la couronne. La clarté des mesures d'éclipse surpasse même celle des coronographes basés dans l'espace.

Nous pouvons également observer la couronne avec un budget relativement modeste, comparé, par exemple, aux missions spatiales. Une énigme persistante concernant la couronne est l’observation selon laquelle elle est beaucoup plus chaude que la photosphère (la surface visible du soleil). À mesure que nous nous éloignons d’un objet chaud, la température environnante devrait diminuer et non augmenter. Comment la couronne est chauffée à des températures aussi élevées est une question que nous étudierons.

Nous disposons de deux principaux instruments scientifiques. Le premier d’entre eux est le Cip (polarimètre à imagerie coronale). Cip est aussi le mot gallois pour « coup d'œil » ou « coup d'oeil rapide ». L'instrument prend des images de la couronne solaire avec un polariseur.

La lumière que nous voulons mesurer à partir de la couronne est hautement polarisée, ce qui signifie qu’elle est composée d’ondes qui vibrent dans un seul plan géométrique. Un polariseur est un filtre qui laisse passer la lumière avec une polarisation particulière, tout en bloquant la lumière avec d'autres polarisations.

Les images Cip permettront de mesurer des propriétés fondamentales de la couronne, comme sa densité. Il permettra également de mettre en lumière des phénomènes tels que le vent solaire. Il s’agit d’un flux de particules subatomiques sous forme de plasma (matière surchauffée) s’écoulant continuellement vers l’extérieur du soleil. Cip pourrait nous aider à identifier les sources dans l'atmosphère solaire de certains flux de vent solaire.

Les mesures directes du champ magnétique dans l’atmosphère solaire sont difficiles. Mais les données sur l'éclipse devraient nous permettre d'étudier sa structure à fine échelle et de tracer la direction du champ. Nous pourrons voir jusqu’où s’étendent les structures magnétiques appelées grandes boucles magnétiques « fermées » par rapport au soleil. Cela nous donnera à son tour des informations sur les conditions magnétiques à grande échelle dans la couronne.

Le deuxième instrument est le Chils (spectromètre à raies coronales à haute résolution). Il collecte des spectres à haute résolution, où la lumière est séparée en ses couleurs composantes. Ici, nous recherchons une signature spectrale particulière du fer émis par la couronne.

Il comprend trois raies spectrales, où la lumière est émise ou absorbée dans une plage de fréquences étroite. Ceux-ci sont chacun générés dans une plage de températures différente (en millions de degrés), de sorte que leur luminosité relative nous renseigne sur la température coronale dans différentes régions.

La cartographie de la température de la couronne informe sur des modèles informatiques avancés de son comportement. Ces modèles doivent inclure des mécanismes permettant de chauffer le plasma coronaire à des températures aussi élevées. De tels mécanismes pourraient inclure la conversion des ondes magnétiques en énergie de plasma thermique, par exemple. Si nous montrons que certaines régions sont plus chaudes que d’autres, cela peut être reproduit dans des modèles.

L'éclipse de cette année se produit également à une période d'activité solaire accrue, nous pourrions donc observer une éjection de masse coronale (CME). Il s'agit d'énormes nuages ​​de plasma magnétisé éjectés de l'atmosphère solaire vers l'espace. Ils peuvent affecter les infrastructures proches de la Terre, causant des problèmes aux satellites vitaux.

De nombreux aspects des CME sont mal compris, notamment leur évolution précoce près du soleil. Les informations spectrales sur les CME nous permettront d'obtenir des informations sur leur thermodynamique, ainsi que sur leur vitesse et leur expansion près du soleil.

Nos instruments d'éclipse ont récemment été proposés pour une mission spatiale appelée mission d'occultation solaire sur la lune (Mesom). Le plan est de orbiter autour de la Lune pour obtenir des observations d’éclipses plus fréquentes et plus étendues. Il s'agit d'une mission de l'Agence spatiale britannique impliquant plusieurs pays, mais dirigée par l'University College London, l'Université de Surrey et l'Université d'Aberystwyth.

Nous disposerons également d’une caméra commerciale avancée à 360 degrés pour collecter des vidéos de l’éclipse du 8 avril et du site d’observation. La vidéo est précieuse pour les événements de sensibilisation du public, où nous mettons en valeur le travail que nous accomplissons et contribue à susciter l'intérêt du public pour notre étoile locale, le soleil.