Les éclipses de Lune

À la distance lunaire, l'ombre de la Terre mesure environ 9200 km de large, soit plus de deux diamètres lunaires et demi.

L'ombre de la Terre sur la Lune

Une éclipse lunaire se produit quand la Terre se trouve exactement entre le Soleil et la Lune et projette son ombre sur celle-ci. Cet alignement n'est possible qu'à la pleine lune : c'est le seul moment où la Lune se trouve à l'opposé du Soleil par rapport à la Terre. Puisqu'il suffit de voir la Lune, éclairée par le Soleil, une éclipse lunaire est observable en même temps depuis tout le côté nocturne de la Terre. La NASA le résume ainsi : chaque éclipse lunaire est visible depuis la moitié de la Terre.

L'ombre terrestre comporte deux parties. L'ombre proprement dite est le cône sombre intérieur où le Soleil est entièrement masqué. Autour se trouve la pénombre, où la Terre n'en cache qu'une partie. Leurs dimensions se déduisent de la géométrie. La Terre mesure 12 742 km de diamètre, mais le Soleil est beaucoup plus grand : le cône d'ombre se rétrécit donc en s'éloignant. À la distance moyenne de la Lune, il a perdu environ 3545 km de largeur et mesure environ 9200 km. Le diamètre lunaire étant de 3475 km, cela représente environ 2.6 Lunes. Voilà pourquoi la phase totale peut durer plus d'une heure et demie.

La NASA distingue trois types d'éclipses lunaires. Lors d'une éclipse totale, la Lune entre entièrement dans l'ombre. Lors d'une éclipse partielle, seule une partie y pénètre : une morsure sombre et courbe grandit puis rétrécit sans couvrir tout le disque. Lors d'une éclipse par la pénombre, la Lune ne traverse que la pénombre. L'assombrissement est si discret que, selon la NASA, on peut ne pas le remarquer sans savoir qu'il a lieu. Le modèle applique la même classification avec les dimensions angulaires réelles : environ 0.52° pour la Lune, 1.4° pour l'ombre et 2.5° pour la pénombre.

Pourquoi la Lune devient rouge pendant une éclipse totale

Même dans l'ombre, la Lune devient rarement noire. Une partie de la lumière solaire traverse le mince anneau d'atmosphère au bord de la Terre et est déviée vers l'ombre. En chemin, l'air diffuse beaucoup plus le bleu que le rouge : c'est aussi ce qui rend notre ciel bleu et nos couchers de soleil rouges. Il reste surtout de l'orange et du rouge pour atteindre la Lune. La NASA compare cela à tous les levers et couchers de soleil du monde projetés sur la Lune. Plus l'atmosphère terrestre contient de poussières ou de nuages, plus la Lune paraît sombre et rouge.

Pourquoi pas chaque mois

Si l'orbite lunaire était dans le même plan que l'orbite terrestre, chaque pleine lune serait éclipsée. Mais elle est inclinée de 5.145° : la plupart des pleines lunes passent donc au-dessus ou au-dessous de l'ombre terrestre. Une éclipse exige une pleine lune proche d'un des deux nœuds, les points où l'orbite lunaire coupe le plan de l'orbite terrestre. Deux fois par an, la ligne des nœuds pointe à peu près vers le Soleil : ce sont les saisons d'éclipses. Avec les dimensions réelles, une éclipse dans l'ombre exige une pleine lune à environ 11° ou moins d'un nœud. Dans le modèle, garde la pleine lune et déplace le curseur Ligne des nœuds pour trouver la limite des éclipses.