Les éclipses qui assombriront l’Espagne éclaireront les mystères de la couronne solaire.

Danilo Torres pointe son téléphone portable vers l'horizon, dans une plaine au cœur de la Castille-et-León. Sur l'écran, l'application de réalité augmentée lui montre la hauteur du soleil le 12 août 2026, à 20h29. La première des grandes éclipses visibles en Espagne au cours des deux prochaines années se produira en fin d'après-midi. En août, le coucher du soleil ne se produit que près d'une heure plus tard, mais Torres craint que le soleil soit très bas – à de nombreux endroits sur la trajectoire de la totalité, à moins de 10 degrés au-dessus de l'horizon – et qu'une maison ou un arbre puisse perturber les observations. Cependant, en regardant l'écran, il est heureux de constater que le paysage devant lui sera parfaitement dégagé .

« J'ai repéré cet endroit en ligne il y a plus d'un an et j'avais le pressentiment qu'il pourrait être utile, mais il fallait encore vérifier la visibilité pour l'éclipse », explique-t-il, sans cacher son enthousiasme pour le lieu, par ailleurs idéal comme centre d'opérations. Il s'agit d'une maison rurale située dans le petit village de Padilla de Abajo, à Burgos, et qui offre suffisamment d'espace pour installer les tentes d'observation et héberger une douzaine de scientifiques. La maison dispose également d'une piscine, un atout que Torres sait que les chercheurs apprécieront lorsqu'ils braveront la chaleur estivale castillane .

Le Chilien Danilo Torres est le responsable logistique de Solar Wind Sherpas , un groupe international de scientifiques qui parcourt le monde pour observer les éclipses totales. À Padilla de Abajo, il est accompagné de la professeure Shadia Habbal , chercheuse à l'Université d'Hawaï et responsable du groupe. Sa visite dans notre pays vise à préparer l'observation des éclipses totales de 2026 et 2027 , visibles depuis l'Espagne. Au cours des prochains jours, ils visiteront des sites potentiels, s'entretiendront avec les maires et autres autorités, et tenteront de régler tous les détails possibles afin que rien ne soit laissé au hasard.

Cependant, malgré toute leur minutie, certains éléments échappent à leur contrôle. « Sur plus de 20 expéditions que nous avons menées depuis 1995, environ 40 % ont été contrariées par les nuages ​​», explique Habbal. Ce chercheur syro-américain est un expert de l'étude de la couronne, la couche la plus externe du Soleil. En conditions normales, elle est invisible depuis la Terre, car le centre du Soleil est très brillant, occultant ce qui se passe sur les bords. Mais lors des éclipses totales, la Lune bloque les rayons du disque solaire, et la couronne apparaît comme un mystérieux halo lumineux.

Mystères enchaînés

Connue depuis des siècles, la couronne a commencé à être étudiée plus en détail au XVIIIe siècle, avec les premières expéditions astronomiques lors des éclipses. Et bien que sa compréhension ait beaucoup progressé depuis, elle reste la région la plus méconnue du Soleil.

C'est un astronome espagnol, José Joaquín de Ferrer , qui lui a donné son nom. Il l'a fait après l'éclipse totale de 1806, observée depuis Kinderhook, une petite ville sur les rives de l'Hudson, dans l'État de New York. Il a emprunté le terme « corona » au latin, où il a le même sens qu'en espagnol, et désigne une couronne ou tout autre objet circulaire porté sur la tête.

Quelques décennies plus tard, le développement de la spectrométrie a fait progresser notre compréhension de la couronne. En décomposant le rayonnement en ses différents composants, le spectromètre fournit des informations sur la structure chimique des étoiles. Chaque élément, comme l'hydrogène ou l'oxygène, produit des signaux spécifiques, atteignant des pics à certaines longueurs d'onde, ce qui nous permet de le déduire. Mais en étudiant la couronne, les astronomes ont eu une surprise.

En 1869, à la suite d'une éclipse totale visible depuis l'Amérique du Nord , Charles Young et d'autres astronomes observèrent indépendamment une mystérieuse raie spectrale qui ne correspondait à aucun élément connu. On supposa alors que la couronne devait contenir un élément chimique inconnu sur Terre, appelé coronium. Bien que cette idée se soit avérée fausse par la suite, l'hypothèse n'était pas infondée. À la même époque, une autre raie spectrale inconnue mena finalement à la découverte de l'hélium.

Le mystère du coronium perdura jusqu'en 1941, lorsque les travaux de l'Allemand Walter Grotrian et du Suédois Bengt Edlén démontrèrent que l'élément inconnu n'était rien d'autre que du fer. Du fer, toutefois, dans des conditions plutôt inhabituelles.

Dans la couronne solaire, les atomes de fer apparaissent dépourvus de la moitié de leurs électrons. Cette forme est tellement improbable sur Terre qu'elle était jusqu'alors considérée comme une « transition interdite ». En effet, retirer 13 électrons à un atome de fer nécessite des températures de l'ordre d'un million de degrés Celsius. Ces températures extrêmement élevées se produisent au centre du Soleil, mais on savait déjà à l'époque que la surface solaire est beaucoup plus froide, autour de 5 500 degrés Celsius. La réponse à l'énigme du coronium a donc soulevé une nouvelle question : comment la couronne peut-elle être aussi chaude, si la température à la surface solaire est des centaines de fois inférieure ? La question reste ouverte à ce jour.

« Le réchauffement coronal est le Saint Graal de la physique solaire », explique José Carlos del Toro Iniesta , professeur-chercheur du CSIC à l'Institut d'astronomie d'Andalousie. Del Toro explique qu'il doit exister un mécanisme permettant de transférer l'énergie des couches inférieures du Soleil vers la couronne, mais les détails de ce transfert ne sont pas entièrement clairs.

Des aurores boréales aux satellites Starlink

À première vue, on pourrait penser que ce qui se passe dans la couronne solaire n'a que peu d'importance pour la vie sur Terre. Rien n'est plus faux. Del Toro résume la situation en une phrase : « Nous vivons dans l'atmosphère du Soleil. »

Le Soleil est constitué de plasma, un gaz à haute température où les éléments sont ionisés, c'est-à-dire sous forme d'atomes chargés électriquement et d'électrons libres. Dans la couronne, les températures élevées provoquent la libération constante d'une partie de ce plasma dans l'espace sous forme de vent solaire . Il arrive également que le plasma soit éjecté plus brutalement, lors d'éjections de masse coronale.

Ce plasma atteint notre planète, où il interagit avec le champ magnétique terrestre, produisant des perturbations telles que les aurores boréales et australes, visibles depuis les régions polaires. Mais parfois, l'activité coronale peut avoir des conséquences bien plus dramatiques.

Par exemple, en 1859, une tempête magnétique provoquée par une éjection de masse coronale a produit des aurores boréales visibles sur la moitié de la planète et provoqué des incendies et des pannes de courant dans les stations télégraphiques. On estime que si une telle tempête se produisait aujourd'hui, les conséquences seraient bien plus dramatiques , en raison de notre forte dépendance à l'électricité et à de multiples technologies électroniques autres que les télécommunications. Les orages magnétiques peuvent induire des courants électriques très intenses, endommageant les infrastructures et provoquant des pannes de courant. Cela s'est déjà produit en 1989, lorsqu'un événement de cette nature a provoqué une panne de courant de neuf heures au Québec, au Canada.

Les satellites sont également vulnérables à ces perturbations, qui peuvent affecter les systèmes de communication et de navigation. Des articles de recherche récents mettent en garde contre l'activité géomagnétique du Soleil qui accélère la rentrée des satellites Starlink, réduisant ainsi leur temps en orbite.

Uniquement pendant une éclipse totale

D'où l'importance de l'étude de la couronne solaire. Et bien que l'exploration spatiale ait permis des avancées significatives ces dernières décennies, l'observation des éclipses reste un outil indispensable.

« Certaines informations sur la couronne ne peuvent être obtenues qu'en observant les éclipses totales », explique Habbal, tout en montrant une image de la couronne obtenue par le satellite SOHO à l'aide d'un coronographe. Grâce à cet instrument, qui bloque la lumière du Soleil, il est possible d'obtenir des images de la couronne sans éclipse. Cependant, le coronographe lui-même masque ce qui se passe aux alentours de la couronne, perdant ainsi de précieuses informations.

De plus, malgré la logistique nécessaire au transport des scientifiques et de leur équipement à travers le monde, l’observation des éclipses est une alternative beaucoup plus économique que l’envoi d’équipements dans l’espace.

Danilo Torres a peut-être des doutes en ce moment, alors qu'il tente de confirmer sa réservation. La propriétaire a dû remarquer son enthousiasme et hésite à finaliser la transaction. « Elle dit qu'elle nous tiendra au courant », dit Torres en riant. « Nous soupçonnons qu'elle souhaite d'abord se renseigner. Nous espérons que le prix sera raisonnable. »