Comprendre les éclipses

 

En astronomie, l’éclipse désigne le phénomène durant lequel un astre vient temporairement en masquer un autre, soit en s’interposant directement entre ce dernier et l’observateur, soit en projetant son ombre dessus.

Remarque : tous les schémas présentés ici sont des schémas de principe qui ne respectent pas les proportions de taille et de distance, les angles sont fortement accentués.

 

Sur Terre, on distingue deux catégories d’éclipse : les éclipses solaires et les éclipses lunaires.

Pour qu’une éclipse ait lieu sur Terre, certaines conditions géométriques qui doivent être réunies : les trois astres entrant en compte doivent être dans le même axe : la Lune, le Soleil et la Terre doivent être alignés. L’orbite de la Terre autour du Soleil forme ce qu’on appelle le plan de l’écliptique, mais l’orbite de la Lune autour de la Terre ne se trouve pas dans le même plan et forme un angle avec l’écliptique de 6° (si ce n’était pas le cas, il y aurait des éclipses tous les demi mois lunaires, 14 jours et demi environ, alternativement de Soleil et de Lune). Ainsi l’orbite de la Lune recoupe le plan de l’écliptique en deux points que l’on appelle nœuds.

 
Schéma noeuds
 
Une éclipse a lieu lorsque la Lune se trouve à un nœud et qu’il est aligné avec la Terre et le Soleil. Si la Lune est entre le Soleil et la Terre mais pas à un nœud, celle-ci se trouve alors au dessus ou en dessous de l’écliptique et il peut y avoir une éclipse seulement partielle ou pas d’éclipse du tout dans la plupart des cas.
 
Pas d'éclipse
 

Les éclipses solaires :

Les éclipses de Soleil se produisent lorsque la Lune se place exactement entre la Terre et le Soleil. La Lune projette alors son ombre sur notre planète. Elles se produisent toujours durant une nouvelle lune.

 
Rappel : Ne jamais observer une éclipse solaire directement ou avec un instrument sans utiliser de filtre solaire.
 
Eclipse solaire totale

Les éclipses solaires totales :

Il s’agit d’un phénomène unique dans le système solaire, car même si plusieurs planètes possèdent des satellites naturels (par exemple Jupiter, Saturne…), seule notre planète possède des conditions favorables aux éclipses de Soleil : en effet une heureuse coïncidence fait que le Soleil et la Lune apparaissent dans notre ciel avec le même diamètre apparent. Cette similitude de taille s’explique par le fait que notre Soleil est à peu près 400 fois plus gros que notre satellite, mais que celui si se trouve aussi 400 fois plus près de nous environ…

Si la Lune était plus proche, ou plus grosse par rapport au Soleil, les éclipses à la totalité provoqueraient une véritable nuit en plein jour, nous ne pourrions pas voir les protubérances solaires qui font toute la beauté du phénomène.

Si au contraire, la Lune était plus petite ou plus éloignée de nous, les éclipses de Soleil ne seraient jamais totales, nous ne pourrions voir qu’une tache noire sur le disque solaire. La distance Terre-Lune n’étant pas tout à fait constante, on rencontre parfois ce cas de figure : ce sont les éclipses solaires annulaires.

 
Eclipse solaire totale
 

Les éclipses solaires annulaires :

Dans cette situation, bien que la Lune puisse être parfaitement centrée sur le disque solaire, l’éclipse reste partielle car le Soleil n’est pas entièrement occulté, il subsiste en effet un « anneau » de Soleil. La Lune est plus éloignée que d’habitude et est trop petite pour couvrir tout le Soleil. L’ombre est trop « courte » pour toucher la Terre qui est seulement atteinte par la pénombre.

Eclipse annulaire
 
Eclipse solaire annulaire
 

Les éclipses solaires partielles :

Une éclipse de Soleil est partielle, par définition lorsqu’elle n’est pas totale ! Cela inclut les éclipses annulaires, les éclipses où la Lune n’est pas tout à fait dans le plan de l’écliptique et les éclipses totales observées en dehors de la zone de totalité.

Eclipse partielle de Soleil
 
Eclipse solaire partielle
 

Les éclipses lunaires :

Les éclipses de Lune se produisent lorsque la Lune passe derrière la Terre. Notre planète est alors entre la Lune et le Soleil et projette son ombre sur la Lune. Elles se produisent toujours durant une pleine lune.

 

Les éclipses lunaires totales :

Tout comme pour la Lune, la Terre projette des cônes d’ombre et de pénombre. L’éclipse de Lune a lieu lorsque celle-ci pénètre dans ces cônes. L’éclipse est considérée comme totale lorsque notre satellite est entièrement immergé dans l’ombre de la Terre.
Ce phénomène est possible car ce n’est pas la Lune qui produit sa lumière : c’est une source lumineuse dite secondaire car elle ne fait que réfléchir la lumière qu’elle reçoit, en l’occurrence celle du Soleil. En entrant dans l’ombre de la Terre, la Lune est privée de la lumière de notre étoile.
A mesure que la Lune entre dans les cônes d’ombre, elle disparait en passant par différents niveaux de « croissant », puis lors de la totalité elle réapparait toute rougeoyante. Cet aspect rouge est du à la lumière émise par la Terre elle-même.
En effet, l’atmosphère terrestre en recevant la lumière « blanche » du Soleil, diffuse les longueurs d’ondes proches du bleu (couleur du ciel) et réfléchit en direction de la Lune les longueurs d’onde proches du rouge.

Eclipse de Lune
Cet aspect peut se voir en pendant la Lune entre et sort des cônes d’ombre, mais cette couleur rougeâtre étant moins intense que la lumière blanche d’une pleine Lune, elle a tendance à n’être que peu ou pas visible en dehors de la période de totalité.


Eclipse lunaire totale
 

Les éclipses lunaires partielles :

Tout comme pour les éclipses de Soleil, une éclipse de Lune est partielle, par définition lorsqu’elle n’est pas totale ! Cela correspond aux éclipses où la Lune n’est pas tout à fait dans le plan de l’écliptique. La Lune peut ne passer que dans la pénombre ou peut être touchée en partie par le cône d’ombre « pure ». Dans le premier cas, l’éclipse n’est quasiment pas observable car l’éclat ne faiblit que faiblement.

Eclipse lunaire partielle
 
Eclipse lunaire partielle
 

Périodicité des éclipses :

Du fait de l’inclinaison de l’orbite lunaire, les éclipses n’ont pas lieu à chaque nouvelle ou pleine Lune. A la place, elles se reproduisent selon un cycle particulier appelé saros. Cette périodicité, connue depuis l’antiquité, correspond à une durée d’un peu plus de 18 ans (18 ans, 11 jours et 8 heures).

Pendant un saros, il se produit 84 éclipses (totales ou partielles), 42 de Soleil et autant de Lune. En moyenne, on peut considérer qu’un quart de ces éclipses sont totales. Le nombre d’éclipses au cours d’une même année n’est pas fixe, il peut varier entre 2 et 7.

Cependant, à chaque saros, la Terre ne se replace pas exactement dans la même position (car le saros ne correspond pas à un nombre entier de jours). Et il peut donc s’écouler plus de temps que la durée d’un saros entre deux éclipses dans une même région du globe (par exemple, uniquement 3 éclipses solaires totales en France au 20 ème siècle), mais cet intervalle ne fait que croitre à mesure que l’on augmente la précision du lieu, ainsi il peut se passer plusieurs siècles avant qu’une éclipse totale ne se reproduise au dessus d’une même ville.

 

Accéder au "compte rendu" d'observation de l'éclipse partielle (en France) d'octobre 2005

Accéder à la galerie des photos de l'éclipse partielle de Soleil d'octobre 2005

Accéder à la galerie des photo de l'éclipse totale de Lune de février 2008

 

 

 

 
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