Erika Wehrel – Mardi 1 août 2017
Les astronomes savent prédire les éclipses depuis plus de deux millénaires, mais il n’en est pas simple d’expliquer comment ils s’y prennent.
La description de l’orbite de la Terre autour du Soleil et de l’orbite de la Lune autour de la Terre est tellement compliquée qu’on est très vite perdu, mais il est possible de ne pas rentrer dans les détails et de faire un raisonnement approximatif.
Je me base sur une illustration fournie par l’Académie de Dijon. La Terre tourne à environ 149 millions de kilomètres du Soleil et la Lune tourne à 384 400 km de la Terre. Il s’agit de la distance entre les centres des deux astres. Je ne tiens pas compte de l’excentricité de ces orbites, c’est-à-dire du fait qu’elles sont légèrement aplaties. Ces distances sont donc en fait variables. L’orbite de la Terre autour du Soleil se trouve dans un plan appelé l’écliptique. L’orbite de la Lune autour de la Terre se trouve dans un autre plan, qui est incliné de 5° 09’ (5 degrés et 9 minutes d’arc) par rapport à l’écliptique. Cet angle varie de plus ou moins 9’ en 173 jours.
Éclipse solaire
Quand la Terre passe dans l’ombre de la Lune, elle fait une petite tache sombre sur notre planète. Cette tache se déplace d’Ouest en Est à environ 1 km/s. Ce chiffre est la vitesse de la Lune sur son orbite. Pour les gens qui se trouvent au milieu de l’ombre, le Soleil est totalement caché par la Lune. C’est une éclipse de Soleil.
Mais puisque la distance de la Lune à la Terre est variable, il peut arriver qu’elle soit réduite et que la Lune ne cache pas entièrement le Soleil. Dans ce cas, l’éclipse est annulaire : la périphérie du Soleil reste visible. Inversement, quand la Lune passe dans l’ombre dans la Terre, elle n’est plus visible. Il se produit alors une éclipse de Lune. C’est un phénomène plus fréquent que les éclipses de Soleil, puisque l’ombre de la Terre est plus grande que celle de la Lune.
Un fait très important est que les éclipses ne peuvent avoir lieu que si les trois astres sont alignés. Une éclipse de Soleil se produit quand la Lune se trouve entre le Soleil et la Terre, et donc quand seule la face non éclairée de la Lune est visible de la Terre. C’est alors la Nouvelle Lune. De même, les éclipses de Lune ne se produisent que durant la Pleine Lune. Pour prédire les éclipses, on dispose donc d’un instrument remarquable : le calendrier. Tout calendrier qui se respecte indique la Nouvelle Lune et la Pleine Lune, ainsi que les premiers et derniers quartiers. Une éclipse de Soleil se produira le 21 août 2017. Regardez votre calendrier : ce sera la Nouvelle Lune. Une éclipse annulaire a eu lieu le 26 février 2017. C’était encore la Nouvelle Lune. Remarquez aussi que ces deux éclipses sont séparées par 6 mois lunaires.
Pourquoi n’y a-t-il pas une éclipse de Soleil chaque mois lunaire (ou mois synodique), c’est-à-dire tous les 29,531 jours ? C’est à cause de l’inclinaison de l’orbite de la Lune sur l’écliptique.
Regardez l’illustration 1. Dans les situations 2 et 4, le Soleil, la Terre et la Lune ne peuvent pas être alignés. En revanche, ils peuvent l’être dans les situations 1 et 3. Elles se produisent tous les 6 mois synodiques.
Entre ces deux situations, la Terre a le temps de faire un peu moins d’un demi-tour autour du soleil. Il y a une autre remarque à faire, c’est que dans la situation 1 ou 3, la position du système Terre-Lune varie peu en un demi-mois synodique. L’éclipse de Soleil peut donc être précédée ou suivie d’une éclipse de Lune.
Éclipse Lunaire
De fait, il y aura une éclipse de Lune le 7 août 2017, jour de la Pleine Lune, avant l’éclipse de Soleil du 21 août. Il y en a également eu une le 11 février 2017, avant l’éclipse de Soleil du 26 février.
Pour qu’une éclipse se produise, les trois astres n’ont pas besoin d’être parfaitement alignés. C’est notamment le cas avec les éclipses de Lune, puisque le cône d’ombre de la Terre est grand. Cela explique qu’il puisse y en avoir deux à un mois d’intervalle.
L’année 2018 est remarquable par le fait qu’elle offre trois éclipses de Soleil, le 15 février, le 13 juillet et le 11 août, mais seulement partielles. Le Soleil ne sera pas totalement caché. Les deux dernières seront séparées par un mois synodique. Par contre, il y aura 6 mois synodiques entre la première et la seconde, comme durant l’année 2017. Liste des éclipses de Lune : le 31 janvier et le 27 juillet. Il y aura donc trois éclipses en un mois synodique, du 13 juillet au 11 août. On retrouve le fait que certaines situations sont favorables aux éclipses et qu’elles se produisent à peu près toutes les six lunaisons. Cela tombe en hiver et en été mais cela va se produire de plus en plus tôt au fil des années. On appelle ces deux périodes les saisons des éclipses.
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