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Comment chasser le rayon vert

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Phénomène optique rare et bref que nous offre parfois le Soleil, le rayon vert fascine les chasseurs de belles images. Partez avec nous à sa poursuite.

Le rayon vert saisi depuis le sommet de l'île canarienne de La Palma où se trouve le Gran Tecan, Grand Télescope des Canaries, avec son miroir de 10,40 mètres de diamètre. Crédit C. Krier/L. Courier

En 1882 le romancier Jules Verne publie un livre d'aventures célèbre, Le rayon vert. On y découvre les pérégrinations d'un couple parti en Ecosse pour observer le phénomène. Pour temporiser face à un mariage arrangé dont elle ne veut pas, la jeune Helena Campbell demande à voir le rayon vert. Son voyage lui permettra surtout de rencontrer le véritable amour en la personne d'Olivier Sinclair. Si une fois de plus le récit de Jules Verne se termine bien, il rend surtout populaire un phénomène qui était pratiquement méconnu et totalement inexpliqué alors.

Comment Jules Verne a-t-il eu connaissance de l'existence du rayon vert, qu'il évoquait déjà dans un roman antérieur, Les Indes Noires (1877) ? Aucun auteur de vulgarisation du 19e siècle n'en parle, pas même le célèbre Camille Flammarion dans son livre L'atmosphère, météorologie populaire, paru en 1872 qui consacre pourtant une bonne quinzaine de pages aux couchers du Soleil. Peut-être Jules Verne a-t-il eu en main le compte rendu d'un voyageur ayant observé le rayon vert, comme Sir George Back lors de son périple en Arctique en 1827, ou James P. Joule en 1869. Comme beaucoup de ses contemporains, Jules Verne se trompe quand il cherche à expliquer l'origine du phénomène : il pense que le vert apparaît en dernier au coucher du Soleil car cette couleur est la complémentaire du rouge qui a disparu. Néanmoins son roman popularise le phénomène et des scientifiques comme lord Kelvin ou André Danjon vont alors s'y intéresser.

Le Soleil plonge dans la mer. Avant sa disparition complète la diffraction commence à faire virer au vert la bordure du disque la plus proche de l'horizon. Crédit J-B Feldmann

Recette pour faire un rayon vert

On sait maintenant parfaitement ce qui provoque le rayon vert. Lorsque le Soleil se lève ou se couche, sa lumière à l'horizon traverse une couche d'atmosphère presque 10 fois plus épaisse que lorsqu'il est au-dessus de notre tête. Cette couche d'air hétérogène (elle est plus ou moins chargée en poussières et comporte de nombreuses strates de différentes températures) provoque la réfraction et la décomposition de la lumière solaire. Ce sont les longueurs d'onde les plus courtes (comme le bleu) qui sont le plus déviées, le rouge et le vert l'étant beaucoup moins. Le mélange de ces deux dernières couleurs dans des proportions variables donne le jaune et l'orange caractéristiques des levers et couchers du Soleil.

Quand certaines conditions atmosphériques sont réunies (atmosphère calme et stratifiée, différences de température entre le sol et l'air, horizon très pur...) rouge et vert peuvent être dissociés quelques instants : le dernier liseré de Soleil visible le soir peut alors basculer du rouge au vert et exceptionnellement au bleu. L'ordre de ces couleurs est inversé dans le cas d'un lever de Soleil. Comme l'apparition du vert est extrêmement brève, son observation se fait généralement quand le Soleil se couche, là où on s'attend à la voir. Il est beaucoup plus délicat de savoir où va émerger le Soleil le matin.

Pour les chasseurs de rayon vert, il est très difficile de connaître l'état de la couche atmosphérique qui les sépare de l'horizon. Ils peuvent en revanche considérablement augmenter leurs chances d'observer le rayon vert en se souvenant que le phénomène se produit surtout quand le Soleil est sous le plan de l'horizon : la diffraction est alors maximale, ce qui engendre différents phénomènes de mirages. De telles conditions se trouvent remplies lorsqu'on se place dans un site en altitude ou lorsque le Soleil se couche dans la mer. Il ne vous reste plus maintenant qu'à tenter l'expérience et à venir partager vos images sur notre forum d'astronomie !

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