Eclipse du soleil
Bien qu'elles étaient autrefois redoutées comme un mauvais présage, les éclipses solaires ont contribué à façonner l'histoire humaine - et quelques éclipses solaires, en particulier, ont aidé à guider les philosophes et les scientifiques vers une meilleure compréhension des cieux et de notre véritable place dans l'univers.
Voici un compte à rebours de 10 éclipses solaires qui ont changé la science.
Eclipse d'Ugarit - Syrie 1223 av.
Les observations d'éclipses solaires faites par des astronomes en Mésopotamie il y a plus de 3 000 ans figurent parmi les tout premiers enregistrements astronomiques. En fait, avec d'autres observations recueillies par les Babyloniens, les Assyriens et d'autres dans l'ancien Moyen-Orient, ce sont les plus anciens documents scientifiques de quelque nature que ce soit.
À l'époque, les astrologues pensaient que les éclipses solaires, les comètes et d'autres événements célestes pouvaient affecter les événements humains sur Terre, en particulier le sort des rois et des empires. Mais leurs observations pour l'astrologie marquent également les premiers pas connus de l'humanité sur la voie de la science moderne.
La première observation d'éclipse solaire connue enregistrée au Moyen-Orient est l'éclipse d'Ugarit, qui a été inscrite en écriture cunéiforme sur une tablette d'argile découverte dans la ville syrienne d'Ugarit dans les années 40.
Selon une étude publiée dans la revue Nature en 1989, le texte sur la tablette décrit une éclipse solaire totale qui s'est produite le 5 mars en 1223 av.J.-C., quand Ugarit faisait partie de l'Empire assyrien.
L’observation note que les étoiles et la planète Mars étaient visibles dans l’obscurité causée par l’éclipse: "Le jour de la nouvelle lune, au mois de Hiyar, le Soleil a été honteux et s’est couché le jour, avec Mars présent. "
Anyang Eclipse - Chine 1302 av.
Pendant de nombreuses années, la tablette d'Ugarit était censée décrire une éclipse qui s'est produite en 1375 av.J.-C., ce qui en aurait fait la plus ancienne observation d'éclipse connue.
Mais comme la tablette Ugarit se réfère maintenant à 1223 av.J.-C., une observation du soleil faite dans la ville d'Anyang, dans le centre de la Chine, en 1302 av. est maintenant considéré comme le premier enregistrement survivant d'une éclipse solaire.
Il a été écrit dans un ancien script chinois qui a été gratté sur un fragment plat de carapace de tortue, l'une des milliers de reliques archéologiques de la période connue sous le nom d '"os d'oracle", de la croyance ultérieure qu'ils étaient magiques et pourraient aider à prédire l'avenir .
L'observation note que "trois flammes ont mangé le soleil et que de grandes étoiles ont été vues", ce que les chercheurs ont interprété comme la description d'une éclipse totale avec trois flûtes lumineuses de gaz dans la couronne solaire, qui ne devient visible que pendant une éclipse.
En 1989, les astronomes du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA ont utilisé les observations d'Anyang et les observations d'éclipse lunaire de la même période pour déterminer la date exacte de l'éclipse antique au 5 juin 1302 av.
Les chercheurs du JPL ont ensuite utilisé ces informations dans un modèle informatique pour montrer que la rotation de la Terre a légèrement ralenti, de 0,0047 seconde, depuis 1302 avant JC, en raison de la friction des marées - la traînée sur la Terre en rotation causée par le remorquage gravitationnel de la lune sur la renflement le plus externe de notre planète.
Éclipse de Thales - Anatolie, 585 av.
Selon l'historien grec antique Hérodote, le philosophe, astronome et mathématicien Thales de Milet a prédit une éclipse solaire qui s'est produite au-dessus de l'Asie Mineure au 6ème siècle avant JC.
Bien qu'il existe un doute considérable sur l'exactitude de la réclamation, les astronomes modernes calculent que, si cela s'est produit comme l'a dit Hérodote, il s'agit probablement d'une éclipse solaire annulaire qui était visible au Moyen-Orient le 28 mai 585 av.
Hérodote a également rapporté que l'éclipse a eu lieu lors d'une bataille à côté de la rivière Halys en Anatolie entre les Mèdes et les Lydiens, une bataille depuis connue dans l'histoire sous le nom de «bataille de l'éclipse».
L'écrivain de science-fiction Isaac Asimov a noté que cette bataille était donc le premier événement de l'histoire pour lequel il existe une date précise; tandis que les historiens de la science notent que cela aurait également été la première prédiction scientifique de tout type de phénomène - au moins le premier qui se soit réellement réalisé.
Les partisans de Thales soutiennent qu'il aurait pu prédire une date probable où une éclipse solaire pourrait se produire en utilisant le cycle de Saros, un cycle d'environ 18 ans dans lequel le modèle des éclipses solaires et lunaires se répète presque exactement.
La première preuve de l'utilisation du cycle de Saros provient de Babylonie vers 500 av.J.-C., mais elle a peut-être été utilisée beaucoup plus tôt. Et il est même possible que Thales se soit rendu en Babylonie pour l'apprendre.
Éclipse d'Anaxagoras - Grèce, 478 av.
Selon l'historien grec Plutarque et d'autres écrivains anciens, le philosophe Anaxagoras de Clazomenae a été le premier à réaliser qu'une éclipse solaire est causée par l'ombre de la lune effaçant la lumière du soleil, plutôt qu'une sorte de transformation du soleil lui-même.
Les détails de la façon dont Anaxagoras est censé avoir compris cela ne sont pas connus, mais les historiens modernes affirment qu'il a peut-être utilisé les descriptions des éclipses de pêcheurs et de marins grecs au port athénien du Pirée pour apprendre que l'ombre de l'éclipse n'était visible que sur une certaine zone, et qu'il a traversé rapidement la région d'ouest en est.
Les astronomes modernes ont calculé qu'une éclipse de soleil le 17 février 478 av.J.-C., qui était visible d'Athènes où Anaxagoras vivait alors, pourrait avoir été l'éclipse qui a conduit à cette idée.
Sur la base de ses observations d'éclipse, Anaxagoras aurait également estimé la taille du soleil et de la lune. La lune, pensait-il, était au moins aussi grande que la péninsule du Péloponnèse en Grèce, et le soleil devait être plusieurs fois de la taille de la lune.
Éclipse d'Hipparque - Grèce et Égypte, 189 av.
Selon l'astronome grec-égyptien Claudius Ptolemy, l'astronome Hipparque de Nicée a été le premier à calculer la distance de la Terre à la Lune en utilisant les observations d'une éclipse solaire visible à la fois à Alexandra en Égypte et dans la région de Hellespont en Grèce, plus à 620 milles (1 000 kilomètres) au nord.
Les astronomes modernes calculent que c'était probablement l'éclipse du 14 mars 189 av.
Hipparque était un observateur dévoué qui a compilé des notes sur 20 éclipses solaires et lunaires au cours de sa vie. Après avoir noté qu'une éclipse particulière était totale à Hellespont en Grèce, mais n'apparaissait que comme une éclipse partielle à Alexandrie en Égypte, Hipparque a pu calculer la distance jusqu'à la lune par rapport à la distance à la surface de la Terre entre les deux villes.
En estimant la distance de l'Hellespont à Alexandrie, Hipparque a calculé que la lune était à environ 268 000 miles (429 000 kilomètres) de la Terre - un chiffre qui n'est que d'environ 11 pour cent supérieur à la distance moyenne entre la lune et la Terre calculée par les modernes astronomes.
Eclipse de Halley - Angleterre, 1715 A.D.
L'astronome allemand Johannes Kepler a développé la compréhension scientifique moderne des éclipses solaires dans des écrits publiés en 1604 et 1605, mais il est décédé en 1630 avant de faire des prédictions efficaces.
Le mérite des premières prédictions véritablement scientifiques d'une éclipse solaire dans l'histoire revient donc à l'astronome anglais Edmund Halley, qui a également découvert la célèbre comète qui porte son nom.
En 1705, Halley a publié une prédiction pour une éclipse solaire qui serait visible sur la majeure partie de l'Angleterre le 3 mai de cette année, basée sur la théorie de la gravitation universelle développée par son ami Sir Isaac Newton.
Halley a également publié une carte de la trajectoire de l'éclipse prévue et a appelé les astronomes et les membres du public à faire leurs propres observations de l'événement.
Halley lui-même a observé l'éclipse, qui s'est avérée être une éclipse annulaire (ou en forme d'anneau), depuis le bâtiment de la Royal Society à Londres, un matin inhabituellement clair dans la ville: "Quelques secondes avant que le soleil ne soit tout caché , se découvrit autour de la lune un anneau lumineux d'environ un chiffre, ou peut-être une dixième partie du diamètre de la lune, en largeur. "
Pendant l'événement, les prédictions de Halley, calculées à la main, n'étaient fausses qu'environ 4 minutes et environ 30 km de distance.
Perles de Baily - Ecosse, 1836
Les observations d'Edmund Halley en 1715 ont également été les premières à enregistrer l'apparition d'un phénomène qui deviendrait connu sous le nom de Baily's Beads - les points lumineux qui apparaissent autour du membre de la lune sombre au moment où le soleil disparaît derrière elle,
Halley a également trouvé la raison exacte du phénomène: les vallées entre les collines le long du bord visible de la lune, qui sont inondées de lumière pendant un moment tandis que les pics sont dans l'obscurité: «… dont l'Apparence ne peut provenir d'aucune autre Cause que la Les inégalités de la surface de la Lune, dont certaines parties élevées se trouvent près du pôle Sud de la Lune, par lesquelles la partie d'interposition de ce filament de lumière extrêmement fin a été interceptée ", a écrit Halley.
Le même phénomène a été observé par l'astronome anglais Francis Baily lors d'une éclipse annulaire en Écosse en 1836, et bien que Halley ait noté le même effet plus de 100 ans plus tôt, l'effet est depuis devenu connu sous le nom de "Baily's Beads".
Un effet connexe est le "Diamond Ring", montré ici dans une éclipse de 2009 au-dessus du Japon, qui est une dernière lumière éclatante qui est vue quand il ne reste qu'une "perle".
Europe du Nord, 1851
L'éclipse solaire totale sur le nord de l'Europe le 28 juillet 1851, a établi un certain nombre de premières dans la science des éclipses. Ce fut la première éclipse à faire l'objet d'une expédition internationale par la Royal Astronomical Society (RAS) de Grande-Bretagne, ainsi que des expéditions par des astronomes de nombreux autres pays européens.
Les records de l'éclipse de 1851 incluent les premières observations de la haute atmosphère du soleil, la chromosphère, par l'astronome britannique George Airy, qui était membre de l'expédition RAS en Suède.
Airy a d'abord pensé qu'il avait vu des "montagnes" brillantes à la surface du soleil, mais plus tard, les astronomes ont réalisé qu'il voyait de petites protubérances de gaz brillant appelées "spicules" qui donnent à la chromosphère une apparence dentelée
Un célèbre compte de l'éclipse de 1851 a été fait par un autre membre de l'expédition RAS en Norvège, John Crouch Adams, qui quelques années plus tôt avait correctement calculé l'orbite de Neptune sur la base des déviations de l'orbite de la planète Uranus.
"L'apparition de la couronne, brillante d'une froide lumière surnaturelle, a fait une impression dans mon esprit qui ne peut jamais être effacée, et un sentiment involontaire de solitude et d'inquiétude est venu sur moi. Un groupe de faiseurs de foin, qui avaient ri et bavardé joyeusement à leur travail pendant la première partie de l'éclipse, étaient maintenant assis par terre, dans un groupe près du télescope, observant ce qui se passait avec le plus grand intérêt, et préservant un silence profond. Un corbeau était le seul animal près de moi; il semblait assez désorienté, croassant et volant en arrière et en avant près du sol d'une manière incertaine ", a écrit Airy dans une étude intitulée" Compte de l'éclipse totale de Soleil le 1851, le 28 juillet, comme observé à Gottenberg à Christiania, et à Christianstadt, publié en novembre 1851.
L'événement de 1851 a également produit la première photographie d'une éclipse solaire, présentée ici, qui a été réalisée par Julius Berkowski à l'Observatoire royal de Königsberg en Prusse, aujourd'hui Kaliningrad en Russie.
Découverte de l'hélium - Inde, 1868
Le 16 août 1868, l'astronome français Jules Janssen a photographié le spectre du soleil lors d'une éclipse solaire totale dans la ville de Guntur, dans l'est de l'Inde.
Lors de l'analyse de la photographie à l'aide de la science de la spectroscopie récemment découverte, Janssen a noté la présence d'une ligne brillante dans la partie jaune du spectre solaire, qui indiquait la présence d'un gaz inconnu dans l'atmosphère du soleil, ainsi que de l'hydrogène commun.
Au début, Janssen a supposé que la ligne brillante était causée par l'élément sodium. Mais quelques mois après la découverte de Janssen, l'astronome anglais Norman Lockyer a trouvé la même ligne dans le spectre de la lumière du jour ordinaire et a noté qu'elle ne pouvait correspondre à aucun élément connu.
Lockyer a appelé l'élément nouvellement découvert «hélium», après un mot grec pour le soleil, Helios.
Bien qu'il soit abondant à l'intérieur des étoiles, l'hélium est rare sur Terre. Il est beaucoup plus léger que la plupart des gaz et s'échappe facilement dans la haute atmosphère, et de là dans l'espace.
Après avoir été découvert par des astronomes au soleil, l'hélium est resté inconnu sur Terre jusqu'à environ 30 ans plus tard, lorsque le chimiste écossais William Ramsay a découvert des dépôts de gaz à l'intérieur d'un morceau de minerai d'uranium, à la suite de la désintégration radioactive d'éléments plus lourds.
Cette image de la NASA montre le soleil dans des longueurs d'onde de lumière ultraviolette provoquées par des atomes d'hélium excités.
Eclipse d'Einstein - Afrique et Amérique du Sud, 1919
La théorie de la relativité générale d'Albert Einstein, développée entre 1907 et 1915, a fait la prédiction surprenante que la lumière était affectée par la gravité - et en conséquence, les rayons de lumière passant près d'un grand objet dans l'espace, comme le soleil, seraient réfractés ou courbés .
Mais la première preuve de la théorie d'Einstein ne viendra qu'en 1919, après que des observations ont été faites sur une éclipse totale visible d'Afrique et d'Amérique du Sud.
Les astronomes britanniques Arthur Eddington et Frank Watson Dyson se sont rendus sur l'île de Principe, au large de la côte ouest de l'Afrique, pour l'événement.
Ils s'étaient préparés pour l'éclipse en mesurant avec précision les emplacements précis des étoiles brillantes de l'amas Hyades dans la constellation du Taureau, dont ils avaient calculé qu'ils se trouveraient sur le chemin de l'éclipse de 1919.
Armés de la "vraie" position des Hyades, Eddington et Watson Dyson ont ensuite pris des photos des étoiles pendant la totalité de l'éclipse à Principe. Leurs photographies montrent que la lumière des étoiles Hyades était en effet "courbée" lorsqu'elle passait près du soleil, ce qui faisait que les étoiles apparaissaient dans un endroit légèrement différent de leur position réelle, tout comme l'avait prédit Einstein.
Les observations d'éclipses ultérieures, comme l'éclipse de 1922 sur l'Afrique, l'océan Indien et l'Australie, ont aidé à confirmer les observations d'Eddington et les théories d'Einstein sur la gravitation et la lumière.
