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Ombres Volantes

Les ombres volantes sont un phénomène qui se produit 1 à 2 minutes avant et après que la totalité du Soleil soit recouverte ou découverte par le disque lunaire, c’est-à-dire juste avant et après la phase de totalité lors d’une éclipse totale de Soleil. Il se manifeste par une succession de bandes d’ombres claires et sombres en déplacement, observables sur une surface blanche et uniforme.
L’origine des ombres volantes reste encore mal comprise. Actuellement, l’explication la plus satisfaisante décrit ce phénomène comme un effet de la propagation «mouvementée» de la lumière dans l’atmosphère terrestre. Ces bandes plus ou moins sombres sont produites par des cellules d’air de densités différentes, ayant des indices de réfraction différents, qui jouent le rôle de lentilles. Ces cellules vont parfois focaliser, parfois disperser, la lumière qui sera ainsi redistribuée sur des régions, les bandes, plus ou moins brillantes.
La clé permettant de comprendre les ombres volantes réside finalement dans la réponse à une autre question, à savoir: «Pourquoi les planètes scintillent-elles beaucoup moins que les étoiles?». Il se trouve que le scintillement des astres est causé par des réfractions multiples et aléatoires de la lumière dans les couches turbulentes de l’atmosphère terrestre. Si les étoiles scintillent alors que les planètes ne le font pas, c’est que les étoiles sont suffisamment éloignées de nous pour n’apparaître que comme des points. Les planètes, incomparablement plus proches, se présentent comme des disques. Ainsi les variations de lumière, causées par l’atmosphère terrestre, se compensent pour les divers points des disques planétaires. L’image des planètes est ainsi plus stable.
Cette différence de comportement s’explique donc par un «lissage» de la scintillation des différents points sources qui composent un disque planétaire apparent. Une source lumineuse étendue, comme une planète, ne peut scintiller que si la turbulence atmosphérique est proche de l’observateur: le disque apparent de la planète est alors globalement affecté et il n’y a plus de «lissage» possible.
Dans le cas d’une éclipse totale de Soleil, l’astre du jour apparaît comme un fin croissant de taille variable, juste avant ou juste après la phase de totalité. Il s’agit donc d’une source lumineuse d’extension variable. Sa «scintillation» sera alors régie par des couches atmosphériques turbulentes à différentes altitudes. Plus on se trouve proche de la totalité, plus les couches élevées auront un effet. Proche de la totalité le croissant solaire devient similaire à une ligne infiniment mince. Sa «scintillation» se traduit ainsi par des bandes plus ou moins sombres dont les mouvements sont déterminés par les vents régnants dans les différentes couches atmosphériques impliquées dans la «scintillation».

Pour filmer ou photographier les ombres volantes vous devez disposer du matériel suivant:

  • Caméra vidéo sur un trépied
  • Appareil photo numérique sur un trépied
  • 2 draps blancs

Pour la vidéo, disposez un drap blanc sur une surface horizontale et l’autre sur une surface verticale. Puis positionnez la caméra vidéo sur un pied fixe de fašon à ce qu’elle filme les deux draps. Débuter la prise de vue 10 minutes avant la totalité et la terminer 10 minutes après.
Pour la photographie, lors du phénomène des ombres volantes, photographiez les draps suivant les indications de la cellule de l’appareil (ou au 1/125è de seconde avec une sensibilité de 400 ISO et à pleine ouverture, rapport f/D le plus petit). Prenez des photos à un intervalle régulier.
Une analyse des prises de vues doit ensuite permettre de mettre en évidence le sens, la direction, l’espacement et la vitesse des bandes.




Ombre Volante Eclipse Totale Soleil 1870
Ombres volantes sur façade de maison
Eclipse totale de Soleil du 22 décembre 1870

  Ombre Volante Eclipse Totale Soleil 2001
Ombres volantes sur un drap blanc
Eclipse totale de Soleil du 21 juin 2001

Lors de l’éclipse totale de Soleil du 11 juillet 2010, depuis au moins deux atolls de Polynésie Française, des ombres volantes ont été observées pour la première fois comme projetées sur un écran formé par de minces nuages bas dans les secondes précédent le second contact.
Etant moi-même sur l’atoll de Tatakoto, précisemment sur le motu Tahunatara, j’ai pu les voir distinctement dans le ciel mais aussi les prendre en photo (voir ci-contre). L’alternance des bandes sombres et claires est clairement visible comme des stries tangentes au dernier arc de photosphère.
L’observation à l’œil nu était très impressionnante, mais furtive, et semblait mettre en évidence une certaine structure tridimensionnelle similaire à des vagues sur l’océan.

Ombre Volante Second Contact Eclipse Totale Soleil 2010
Ombres volantes projetées sur un mince nuage bas
Eclipse totale de Soleil du 11 juillet 2010


Dernière mise à jour de cette page le 10 avril 2006.
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