Lorsque l'ombre de la lune a traversé les États-Unis lors de la grande éclipse solaire américaine en août dernier, l'ombre a voyagé si vite qu'elle a créé des vagues dans la haute atmosphère de la Terre, selon une nouvelle étude.
Au cours d'une éclipse solaire, la lune passe entre le soleil et la Terre, projetant son ombre sur un chemin étroit à travers certaines parties de la planète. Depuis les années 1970, les chercheurs soupçonnent que l'ombre de la lune, qui se déplace à des vitesses supersoniques pendant une éclipse solaire, pourrait créer des ondes dans l'ionosphère, une partie de la haute atmosphère terrestre qui contient des particules chargées électroniquement.
Mais ils n'avaient pas été en mesure de le prouver jusqu'à présent, ont déclaré les chercheurs à Live Science.
Vagues d'étrave
Les chercheurs soupçonnaient que l'ombre de la lune pouvait "faire des vagues" car lorsque la lune se déplace entre le soleil et la Terre, son ombre bloque l'énergie du soleil, refroidissant rapidement la zone située en dessous. Mais parce que l'ombre se déplace si rapidement, tout ce qui se trouve dans son sillage est rapidement réchauffé. Ce changement soudain de température était censé générer des ondes dans «l'atmosphère à des altitudes où la couche d'ozone et la vapeur d'eau convertissent efficacement le rayonnement solaire en chaleur», ont écrit les chercheurs dans l'étude.
"L'éclipse d'août a fourni une excellente occasion d'examiner cela", a déclaré Shun-Rong Zhang, chercheur principal de l'étude, chercheur au Haystack Observatory du Massachusetts Institute of Technology.
Pour enquêter, Zhang et ses collègues ont utilisé un réseau dense d'environ 2 000 capteurs à travers l'Amérique du Nord qui recevaient des signaux de satellites, connus sous le nom de système mondial de navigation par satellite (GNSS). Il y avait des capteurs GNSS "dans toute la totalité de l'éclipse" et dans les régions affectées sur l'ensemble du continent américain, a déclaré Zhang à Live Science dans un e-mail.
Ces capteurs peuvent prendre des mesures incroyablement précises. En analysant les données collectées par les capteurs, les chercheurs peuvent déterminer le contenu électronique total (TEC) dans la colonne s'étendant des capteurs aux satellites, qui sont situés à environ 12 000 miles (20 000 kilomètres) au-dessus de la Terre. Ces capteurs peuvent mesurer les différences de TEC, permettant aux scientifiques de "détecter de très fines perturbations ionosphériques", a déclaré Zhang.
Pendant l'éclipse solaire totale du 21 août, les capteurs ont collecté des données sur le mouvement des électrons dans la haute atmosphère. En fait, ils recherchaient des vagues d'étrave - tout comme les vagues qui se forment dans l'eau à l'avant ou à l'avant d'un navire en mouvement. La limite extérieure de la zone d'impact peut avoir un choc avant en forme d'arc, a déclaré Zhang.
Les chercheurs ont également recherché des vagues sévères, du nom de la partie arrière d'un bateau qui fait également des vagues lorsqu'il se déplace dans l'eau. "Des ondes de proue similaires, y compris des ondes de poupe, se produisent également lorsque des avions voyagent dans les airs à la vitesse du son", a déclaré Zhang, qui a travaillé avec ses collègues de l'Observatoire Haystack et de l'Université de Tromso, en Norvège, pour effectuer cette étude.
Leur analyse a révélé que l'ombre de la lune a créé des ondes d'arc avec des chocs avant, ainsi que des vagues de poupe, a-t-il déclaré. Les vagues étaient grandes - au moins 10 degrés de longitude par 10 degrés de latitude.
Ils se sont déplacés principalement le long du chemin de la totalité à près de 670 mph (300 mètres par seconde), et ont duré environ 1 heure, a ajouté Zhang.
Ces vagues ne sont pas dangereuses, a-t-il noté. "C'est un objet d'intérêt principalement scientifique", a déclaré Zhang.
Auparavant, une étude de 2011 prétendait avoir détecté 55 vagues de proue et de poupe, mais cela était basé sur une couverture limitée sur l'Asie de l'Est lors d'une éclipse le 22 juillet 2009, ont noté les chercheurs.
