L'origine des ombres volantes reste mal comprise. Actuellement l'explication la plus satisfaisante décrit ce phénomène comme un effet de la propagation «mouvementée» de la lumière dans l'atmosphère terrestre. Ces bandes plus ou moins sombres sont produites par des cellules d'air de densités différentes, ayant des indices de réfraction différents, qui jouent le rôle de lentilles. Ces cellules vont parfois focaliser, parfois disperser, la lumière qui sera ainsi redistribuée sur des régions, les bandes, plus ou moins brillantes.
La clé permettant de comprendre les ombres volantes réside dans la réponse à la question :
Une source lumineuse étendue, comme une planète, ne peut scintiller que si la turbulence atmosphérique est proche de l'observateur : le disque apparent de la planète est alors globalement affecté et il n'y a plus de «lissage» possible :
Dans le cas d'une éclipse totale de Soleil, l'astre du jour apparaît comme un croissant de taille variable, juste avant ou juste après la phase de totalité. Il s'agit donc d'une source lumineuse d'extension variable. Sa «scintillation» sera alors régie par des couches atmosphériques turbulentes de différentes altitudes. Plus on se trouve proche de la totalité, plus les couches élevées auront un effet (voir le dessin ci-dessus).
Proche de la totalité le croissant solaire devient similaire à une ligne infiniment mince. Sa «scintillation» se traduit ainsi par des bandes plus ou moins sombres dont les mouvements sont déterminés par les vents régnants dans les différentes couches atmosphériques impliquées dans la «scintillation».
Cette explication du phénomène des ombres volantes est essentiellement celle proposée par J.L. Codona des laboratoires AT&T Bell en 1991 (Sky and Telescope, Mai 1991, p.482).Si vous connaissez d'autres explications, n'hésitez pas à me les communiquer. Merci d'avance.
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Cette réponse a été préparée par Didier.Raboud@obs.unige.ch