Cette éclipse est la quatorzième éclipse annulaire du XXI^e siècle et la troisième éclipse de l’année 2019.

La bande de centralité débute en Arabie saoudite, traverse le Qatar, les Émirats arabes unis, le Sultanat d’Oman, puis la mer d’Arabie, le sud de l’Inde, le nord du Sri Lanka, l’Indonésie, l’île de Bornéo, la mer des Philippines et se termine dans l’océan Pacifique en passant sur l’île de Guam. Elle sera visible dans sa phase partielle dans l’est du continent africain et en Asie. Cette éclipse n’est pas visible en France. Sa magnitude est de 0,9854.

Le tableau ci-dessous donne les circonstances générales de l’éclipse (en UTC) :

La série de saros de cette éclipse

Le saros est une période de récurrence des éclipses de 6 585,32 jours qui correspond à 223 révolutions synodiques de la Lune, à 242 révolutions draconitiques et à 239 révolutions anomalistiques de la Lune. Cette période a été nommée saros, à tort, par Edmond Halley. On peut donc construire des séries longues d’éclipses séparées par un saros.

Cette éclipse appartient à une série longue de saros qui comporte 71 éclipses successives. Cette série commence avec l’éclipse partielle du 13 août 1208 (les dates antérieures à 1582 sont données dans le calendrier julien) et se termine par l’éclipse partielle du 25 septembre 2470. Elle se compose de 20 éclipses partielles, suivies de 43 éclipses non partielles qui comportent : une éclipse annulaire non centrale, puis 31 éclipses annulaires suivies de trois éclipses annulaires-totales et de 7 éclipses totales. Puis, la série de saros se termine avec 9 éclipses partielles. Les 43 éclipses non partielles ont des magnitudes de plus en plus fortes, allant de 0,949 1099 pour l’éclipse annulaire non centrale du 17 mars 1569 à 1,020 2468 pour l’éclipse totale du 19 juin 2308. On remarque que cette série comporte plusieurs types d’éclipses non partielles, la première éclipse est annulaire non centrale, puis les éclipses sont annulaires avec des pleines Lunes qui s’éloignent de plus en plus de l’apogée (les magnitudes augmentent). Puis, on a 3 éclipses annulaires-totales, puis les pleines Lunes s’approchent de plus en plus du périgée, ce qui génère la petite série de 7 éclipses totales.

Toutes les éclipses du saros ont lieu au nœud descendant de la Lune, donc les éclipses successives de la série vont parcourir la surface du globe terrestre du sud au nord. L’éclipse annulaire du 26 décembre 2019 est la 46^e éclipse de la série, elle est donc dans la seconde moitié de la série, elle est sur la partie centrale du globe terrestre, la pénombre s’étend entre la latitude 60° nord et la latitude 30° sud, alors que la bande de centralité reste dans l’hémisphère nord.

Cette carte donne les tracés des bandes de centralité des éclipses annulaires contenues dans la série longue de saros qui contient l’éclipse du 26 décembre 2019. On s’est limité aux 11 éclipses des XX^e et XXI^e siècles. On remarque entre deux éclipses successives un décalage en longitude de l’ordre de 120° vers l’ouest, qui s’explique par la partie fractionnaire de la durée d’un saros (0,32) qui génère une rotation de la Terre d’environ 120° vers l’est. En réalité, le décalage de l’éclipse se fait un peu plus vers l’ouest, car le décalage en latitude céleste de la Lune entre deux éclipses successives (de l’ordre de − 2,64′) est projeté en latitude et longitude géographique, c’est sa projection en longitude géographique qui provoque le supplément du décalage vers l’ouest. Sa projection en latitude géographique produit un décalage vers le nord (pour les éclipses au nœud descendant) qui est plus rapide aux fortes latitudes géographiques. Donc, après trois saros, les éclipses se retrouvent sensiblement dans les mêmes régions avec un décalage en longitude vers l’est et en latitude vers le nord. Cette période de trois saros porte le nom d’exeligmos (Introduction aux phénomènes, Géminos, chap. XVIII, 3).

Cette année, le solstice d’hiver tombe le dimanche 22 décembre à 4 h 19 min 27,31 s UTC, soit à 5 h 19 min 27,31 s en heure légale française.

Cette date marque le début de la saison. C’est la date où, sous nos latitudes, le Soleil se lève le plus au sud-est (son amplitude ortive est maximale) et se couche le plus au sud-ouest (son amplitude occase est maximale). C’est également la date où, sous nos latitudes, la durée de la nuit est maximale et la durée du jour est minimale. À partir du solstice d’hiver, les jours commencent à croître, mais pas de manière symétrique entre le matin et le soir. En effet, nous utilisons comme échelle de temps un soleil moyen : ainsi, le Soleil continue de se lever en temps moyen de plus en plus tard, même après le solstice (jusqu’au 2 janvier), alors qu’au début du mois de décembre, l’heure du coucher du Soleil décroît jusqu’au 13 décembre, puis se met à croître.

Le terme solstice vient du latin solstitium (de sol « Soleil » et sistere « s’arrêter, retenir »), car l’azimut du Soleil à son lever et à son coucher semble rester stationnaire pendant quelques jours à ces périodes de l’année, avant de se rapprocher à nouveau de l’est au lever et de l’ouest au coucher. À l’instant du solstice d’hiver, le Soleil entre dans le signe du Capricorne, mais pas dans la constellation éponyme ; l’entrée dans le signe du Capricorne correspond à une longitude apparente du Soleil de 270°, et à ce moment-là, le Soleil est dans la constellation du Sagittaire. Ce jour-là, il passe au zénith pour un observateur de l’hémisphère sud situé sur le tropique ; ce qui explique l’origine de son nom : le tropique du Capricorne.

Notre calendrier, le calendrier grégorien, est un calendrier solaire. Il a pour but d’éviter la dérive des dates des saisons. La durée des saisons variant sur de grandes périodes de temps, il est impossible de maintenir fixes les dates des saisons, tout au plus est-on capable d’éviter leurs dérives.

Pour ce mois de décembre, le phénomène du mois que nous vous proposons sera à nouveau orchestré par la belle mécanique céleste du Système solaire. Ce grand et imperturbable ballet offre parfois de beaux alignements célestes pour un observateur terrestre. Ce sera le cas lundi 23 décembre 2019 au matin, puisque la Lune sera en conjonction avec la planète Mars.

Puisque le solstice d’hiver aura eu lieu le 22 décembre à 5 h 19, nous serons dans les jours les plus courts de l’année. Ce 23 décembre, le Soleil se lèvera à 8 h 42 TL. Point n’est donc besoin de mettre le réveil à 5 h 00 du matin pour voir un phénomène astronomique un peu avant l’aube. À 7 h 00, il fera encore nuit et on pourra observer la conjonction pendant une bonne demi-heure encore. Notons que la Lune et Mars se lèveront vers 5 h 30 TL, mais il vaudra mieux attendre une heure qu’ils s’affranchissent des possibles brumes et brouillards présents sur l’horizon avant d’entamer une observation. Le créneau idéal pour observer ce beau phénomène sera donc entre 6 h 30 et 7 h 30 TL.

Qui verra-t-on ?

Tout d’abord, notre satellite naturel. La Lune sera en dernier quartier le jeudi 19 décembre et en nouvelle Lune le jeudi 26 décembre. Nous observerons donc le 23 décembre une Lune « décroissante » sous forme d’un gros croissant orienté vers la gauche, donc dirigé vers l’horizon est.

Puis Mars, la quatrième planète de notre Système solaire. Elle était en conjonction avec le Soleil le 23 septembre 2019. Ce jour-là, le Soleil était alors entre Mars et la Terre et la planète rouge était bien sûr inobservable. Du fait de la rotation de la Terre autour du Soleil, Mars s’est écartée doucement du Soleil au cours des deux mois écoulés et redevient visible, le matin.

Que verra-t-on ?

Le rapprochement des deux astres aura lieu dans la constellation de la Balance. La conjonction géocentrique en ascension droite aura lieu le 23 décembre 2019 à 1 h 48 min 44 s ; la différence de déclinaison sera alors de 3° 32′. Moins de deux heures plus tard surviendra la conjonction en longitude géocentrique, à 3 h 37 min 13 s ; la différence en latitude sera alors de 3° 21′. Vers 7 h 00 du matin, ils seront à environ 12° au-dessus de l’horizon. L’esthétique de la scène sera rehaussée par une magnifique lumière cendrée sur la partie droite, non éclairée de la Lune. Rappelons que cette portion de Lune, pourtant non éclairée par le Soleil, sera visible depuis la Terre, car éclairée par la lumière du clair de Terre (la lumière du Soleil est réfléchie par la surface de la Terre et éclaire la partie sombre de la Lune). Ce phénomène de lumière cendrée se produit dans les 48 h à 72 h avant et après la nouvelle Lune. Quant à Mars, elle sera visible sous la forme d’une « étoile » (le terme est bien sûr impropre, mais nous parlons de l’aspect visuel), légèrement orangée. Elle brillera à la magnitude de 1,8 et son diamètre apparent sera de 4,1″ d’arc.

Outre l’aspect purement visuel et esthétique, l’observation de ce phénomène sera aussi l’occasion d’appréhender la notion de distance, de profondeur. Le ciel n’offre en effet à l’œil humain qu’un spectacle en deux dimensions : hauteur et largeur. Mais cette vision est bien incapable d’appréhender la troisième dimension qu’est la profondeur. C’est en indiquant la distance des astres que le cerveau peut tenter d’intégrer cette nouvelle dimension. La Lune sera ce soir-là située à environ 375 000 km de la Terre, alors que la planète Mars, visible juste à côté, sera située à 337 millions de kilomètres de notre planète, donc loin, très loin en arrière-plan.

Comment observer le phénomène ?

Pour une fois, l’utilisation d’un instrument puissant ne s’impose pas. L’observation à l’œil nu offrira déjà un très beau spectacle. Mais c’est peut-être dans des jumelles ou une petite lunette que l’image pourra se savourer au mieux, des grossissements de 7 à 10 fois (jumelles) ou de 25 à 50 fois (petite lunette astronomique ou petit télescope) devant fournir les plus belles images. Ces faibles amplifications sont en effet synonymes de champ large, nécessaire pour capturer deux astres séparés par 3°.

Les 14 et 15 décembre de 13 h à 18 h, venez découvrir les sciences participatives à travers plusieurs activités à la Cité des Sciences et de l’Industrie. Apprenez à reconnaître les météorites et les cratères d’impact et participez à la recherche scientifique en planétologie au sein de la communauté FRIPON - Vigie-Ciel.

Le soir, suivez les conférences ouvertes à tous (sur inscription) à l’Institut d’astrophysique de Paris (IAP) pour comprendre les problématiques scientifiques au cœur de nos projets participatifs.