Est-il possible que l'ombre de la Lune soit un seul point pendant l'éclipse solaire?

14

Au cours d'une éclipse solaire, la Lune recouvre le Soleil à certains endroits de la Terre. Maintenant, le point focal est un peu au-dessus de la Terre, donc la zone d'ombre est d'environ 160 miles. Dans l'histoire, la Lune était un peu plus proche de la Terre, mais il aurait pu y avoir un moment où la zone d'ombre n'était qu'un point. (probablement pour certains endroits car la Terre n'est pas vraiment une sphère parfaite et l'orbite de la Lune n'est pas aussi un cercle parfait).

the-moon solar-eclipse Marijn
la source
4
Il existe encore aujourd'hui des éclipses solaires annulaires. Donc c'est possible, c'est probablement un événement beaucoup plus rare qu'une éclipse totale, mais c'est possible. Mais qu'est-ce qui serait intéressant là-dedans? Il en résulterait seulement que c'est sur un seul point de la Terre que nous avons une éclipse totale.
peterh
8
Le soleil n'est pas une source ponctuelle.
Wayfaring Stranger
9
@WayfaringStranger Si le Soleil et la Lune étaient sphériques, l' ombre pourrait quand même rétrécir jusqu'à un certain point, ignorant la diffraction.
uhoh
@uhoh Oui, le théorème fondamental du calcul et tout, mais ça ne va pas être dans un endroit que nous pourrons voir. La pénombre est une gaine parallèle autour de l'ombre. Ce point peut être à une distance différente du point d'ombra. Trop tôt le matin ici pour en être certain.
Wayfaring Stranger
6
@WayfaringStranger si le soleil était une source ponctuelle, il n'y aurait jamais de pénombre et il ne pourrait jamais y avoir d'ombre à un seul point. Je ne sais pas pourquoi vous avez ressenti le besoin de mentionner que le soleil n'est pas une source ponctuelle.
Ingolifs

Réponses:

40

Ce que vous appelez un point focal est la fin de l'ombra, le point auquel l'ombra se transforme en antumbra. Dans une éclipse solaire totale, ce point est au-dessous plutôt qu'au-dessus de la surface de la Terre. Une éclipse annulaire se produit lorsque ce point est au-dessus de la surface de la Terre. La Lune semble être plus petite que le Soleil, laissant un anneau ininterrompu du Soleil qui semble entourer la Lune.

Il y a quelques éclipses solaires qui passent de l'annulaire au total et du total à l'annulaire. Un point à la surface de la Terre se trouve exactement à la fin de l'ombre à ces moments de transition dans le temps. À ce stade de l’espace et du temps, la Lune apparaîtra exactement de la même taille et exactement en ligne avec le Soleil.

David Hammen
la source
2
Pour être justes, les effets de diffraction (liés à la longueur d'onde, non atmosphérique) ne permettront jamais une ombre mathématique "ponctuelle".
Carl Witthoft,
5
Ce ne sera pas une ombre "ponctuelle" même sans diffraction; il y aura un seul point d'obscurité maximale et il diminuera progressivement en légèreté.
user253751
@immibis bien, nous aurons toujours un seul point d'obscurité qui se rétrécit progressivement en légèreté, même en cas d'éclipse totale profonde - en raison de la dispersion atmosphérique de la lumière (au moins c'est un seul point par temps idéalement clair: les nuages ​​peuvent introduire plusieurs minima) . La réalité est floue ...
Ruslan
Quelle est la taille de ce seul point d'obscurité? Est-ce théoriquement nul / invisible ou un peu plus grand / un vrai point?
Marijn
@Marijn La question porte sur la possibilité qu'il s'agisse d'un point réel de taille théoriquement nulle. Si sa taille est supérieure à zéro, ce n'est pas la situation à propos de laquelle la question se pose.
user253751
15

Alors que l'orbite excentrique de la Lune autour de la Terre la rapproche de plus en plus, les éclipses solaires actuelles peuvent être totales ou annulaires. Quelques-unes entre les deux sont des éclipses hybrides : totales le long de la partie midi du chemin, et annulaires près de la fin du lever ou du coucher du soleil. Cela se produit principalement en raison de la courbure de la surface de la Terre et en partie en raison de l'excentricité orbitale de la Lune.

Éclipses solaires dans le 21e siècle sont à peu près 34% partielles, 32% annulaires, 30% totales et 3% hybrides. Alors que des millénaires d'effets de marée élargissent l'orbite de la Lune, il y aura plus d'éclipses annulaires et moins d'éclipses totales. Les éclipses hybrides se produiront sporadiquement tant que des éclipses totales sont possibles.

Des éclipses hybrides se sont produites les 2005-04-08 et 2013-11-03 et se produiront les 2023-04-20 et 2031-11-14 . Sur les cartes d'Espenak, le chemin central est bleu où total et rouge où annulaire. À un point de transition annulaire / total, la magnitude de l' éclipse est de 1,00, et un observateur verrait un "anneau de diamant" basculer d'un côté à l'autre.

Mike G
la source
1
qu'en est-il des 35% restants? Comment s'appellent-ils?
Ev.
1
@ Ev.Kounis Partial.
Mike G
4

Est-il possible que l'ombre de la lune soit un seul point pendant l'éclipse solaire?

Non, car la Lune n'est pas ronde. Oui. Je dois modifier ma réponse après avoir lu les commentaires de @ IlmariKaronen ci-dessous. Mathématiquement, l'ombre peut s'effondrer en un segment de ligne, un arc ou une autre forme 1D courte, ou en deux points ou plus, mais ceux-ci ne sont probablement pas pour une lune cratérisée au hasard.

Les images ci-dessous sont des captures d'écran de la très cool vidéo Goddard de la NASA, Tracing the 2017 Solar Eclipse . Ils étaient utilisés dans l'ombre de la Lune ne pouvaient pas ressembler à ça - n'est-ce pas? .

entrez la description de l'image ici

entrez la description de l'image ici

Dans cette réponse, je calcule le GIF illustré ci-dessous, ce qui illustre que la non-circularité reste et ne rétrécit pas. Si la non-circularité de la Lune est de 10 km, alors l'ombre ne peut pas être plus petite que cette taille avant que vous commenciez à obtenir la lumière des vallées atteignant le centre du spot.

Cependant , même s'il était irrégulier, le dernier morceau d'ombra finirait probablement par un point, bien qu'il ne puisse pas tomber au centre exact de la ligne Soleil-Terre.

(lent) GIF:

entrez la description de l'image ici

uhoh
la source
3
Le moment où «vous commencez à obtenir de la lumière des vallées atteignant le centre du spot», c'est quand l'éclipse cesse d'être totale. Juste avant ce moment, il y aura (presque sûrement) exactement un endroit sur la surface de la Terre où l'éclipse est encore totale, c'est-à-dire où tout le disque du Soleil est encore (à peine) éclipsé par la Lune. Et cela se produira indépendamment de la forme et de la taille de la Lune (et du Soleil!), Tant qu'elles sont telles que des éclipses totales et annulaires sont possibles.
Ilmari Karonen
4
... La seule mise en garde mineure est que, si la forme de la Lune était suffisamment éloignée du rond, l'ombra pourrait en théorie se diviser en deux ou plusieurs parties avant de disparaître complètement. En général, ces parties disparaissent toujours à des moments différents, il y aura donc encore un moment où l'ombre se composera d'un seul point. Mais si la forme de la Lune (et la topographie de la surface de la Terre) étaient très soigneusement ajustées, vous pourriez en principe faire rétrécir l'ombra en deux ou plusieurs points distincts qui disparaissent (presque) simultanément. Mais je ne crois pas qu'une telle coïncidence soit possible dans la pratique.
Ilmari Karonen
1
@IlmariKaronen hmm ... d'accord, oui c'est vrai! Mathématiquement, il pourrait s'agir d'un segment de ligne courte ou de deux points identiques ou plus, mais les chances que cela se produise à partir d'une lune cratérisée de manière aléatoire sont essentiellement nulles. Je ferai un montage, merci de l'avoir signalé! Ya, nous avons posté en même temps ;-)
uhoh