Un soir, la Lune est un fin croissant ; une semaine plus tard, elle est ronde et brillante ; parfois, en plein jour, le ciel s’assombrit et le Soleil se transforme en anneau de feu. Les éclipses et les phases de la Lune ont la même origine : la position de trois astres, le Soleil, la Terre et la Lune, qui se déplacent les uns par rapport aux autres.
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Éclipses et Lune : trois astres en mouvement
Le Soleil est une étoile : il produit sa propre lumière. La Terre est une planète qui tourne autour du Soleil en 365 jours environ. La Lune est le satellite naturel de la Terre : elle tourne autour d’elle en 27,3 jours. Ni la Terre ni la Lune ne produisent de lumière : on les voit parce qu’elles sont éclairées par le Soleil et qu’elles diffusent cette lumière (voir le chapitre sur les sources et la vision).
| Astre | Diamètre | Distance à la Terre |
|---|---|---|
| Soleil | 1 392 000 km | environ 150 000 000 km |
| Terre | 12 742 km | — |
| Lune | 3 474 km | environ 384 400 km |
À tout moment, le Soleil éclaire la moitié de la Lune, celle qui lui fait face. Ce que l’on appelle phase de la Lune est la partie de cette moitié éclairée que l’on voit depuis la Terre.
Les phases de la Lune
Quand la Lune tourne autour de la Terre, notre point de vue sur sa moitié éclairée change. Quand la Lune est entre le Soleil et la Terre, on voit sa face sombre : c’est la nouvelle lune. Un quart de tour plus tard, on voit la moitié de la partie éclairée : c’est le premier quartier (un demi-disque lumineux). Quand la Terre est entre le Soleil et la Lune, on voit toute la face éclairée : la pleine lune. Enfin, au dernier quartier, on voit de nouveau un demi-disque, mais de l’autre côté.
Les phases ne sont pas dues à l’ombre de la Terre sur la Lune : l’ombre de la Terre ne tombe sur la Lune que lors d’une éclipse de Lune. Les phases sont dues à notre point de vue sur la moitié éclairée.
Entre ces quatre positions, la Lune est en croissant (moins d’un demi-disque éclairé visible) ou gibbeuse (plus d’un demi-disque). Dans l’hémisphère nord, une Lune dont la bosse est à droite, comme la lettre « p », est un premier croissant ; une bosse à gauche, comme la lettre « d », est un dernier croissant.
La durée du cycle lunaire
La Lune retrouve la même phase tous les 29,5 jours environ : c’est la durée d’une lunaison (le « mois lunaire »). Les phases principales sont donc séparées d’environ 7,4 jours.
| Phase | Jour approximatif du cycle |
|---|---|
| Nouvelle lune | 0 |
| Premier quartier | 7,4 |
| Pleine lune | 14,8 |
| Dernier quartier | 22,1 |
| Nouvelle lune suivante | 29,5 |
Il y a pleine lune le 3 janvier. Quand aura lieu la prochaine ? On ajoute 29,5 jours : 3 + 29,5 = 32,5 ; janvier ayant 31 jours, on est le 1,5 février : vers le 1er ou le 2 février.
L’éclipse de Soleil
Une éclipse de Soleil se produit quand la Lune passe exactement entre le Soleil et la Terre, c’est-à-dire à la nouvelle lune. La Lune cache alors tout ou partie du Soleil. L’ombre de la Lune ne couvre qu’une petite région de la Terre : seuls les observateurs situés dans cette zone voient l’éclipse totale ; autour, dans la pénombre, elle est partielle.
Il ne faut jamais regarder le Soleil à l’œil nu, même quand il est en grande partie caché : la rétine peut être brûlée sans douleur. On utilise des lunettes d’éclipse certifiées, ou une projection indirecte.
L’éclipse de Lune
Une éclipse de Lune se produit quand la Terre se trouve entre le Soleil et la Lune : la Lune entre dans l’ombre de la Terre, à la pleine lune. Elle ne reçoit plus la lumière directe du Soleil et paraît très sombre, souvent rougeâtre. Cette éclipse est visible de toute la partie de la Terre où la Lune est au-dessus de l’horizon, et sans danger pour les yeux.
Pourquoi n’y a-t-il pas d’éclipse à chaque mois ?
Il y aurait une éclipse à chaque nouvelle lune et à chaque pleine lune si l’orbite de la Lune était dans le même plan que celle de la Terre autour du Soleil. Mais ce n’est pas le cas : l’orbite de la Lune est inclinée d’environ 5°. La plupart du temps, la Lune passe un peu au-dessus ou au-dessous de la ligne Soleil-Terre : l’alignement n’est parfait que quelques fois par an.
Le Soleil est environ 400 fois plus large que la Lune : 1 392 000 ÷ 3 474 ≈ 401. Mais il est aussi environ 390 fois plus loin : 150 000 000 ÷ 384 400 ≈ 390. Les deux disques ont donc presque la même taille apparente dans le ciel, ce qui explique que la Lune puisse cacher le Soleil lors d’une éclipse totale.
Éclipse de Soleil : Soleil – Lune – Terre, à la nouvelle lune. Éclipse de Lune : Soleil – Terre – Lune, à la pleine lune. La Lune cache le Soleil ; la Terre cache la lumière du Soleil à la Lune.
L’essentiel à retenir
- La Lune est éclairée par le Soleil ; elle est toujours éclairée sur la moitié tournée vers lui.
- Les phases dépendent de la position de la Lune autour de la Terre ; le cycle dure environ 29,5 jours.
- Nouvelle lune, premier quartier, pleine lune, dernier quartier sont les phases principales.
- Éclipse de Soleil : la Lune est entre le Soleil et la Terre.
- Éclipse de Lune : la Terre est entre le Soleil et la Lune ; la Lune est dans l’ombre de la Terre.
- Il n’y a pas d’éclipse chaque mois car l’orbite de la Lune est inclinée d’environ 5°.