Le Livre d'Argent

Le douze août prochain, une éclipse totale de Soleil sera visible dans le ciel de l'Espagne, sans que ça n'ait quoi que ce soit à voir avec le football ou le fait qu'il y a un gouvernement de gauche là-bas et que ce serait bien qu'on prenne exemple. Mais si ce n'est pas pour ces raisons-là, à quoi c'est dû, au juste ?

Bon, vous avez probablement déjà au moins une vague idée du truc, mais quand même, il y a assez de choses intéressantes à dire là-dessus pour qu'on y consacre plusieurs #VendrediVulga d'affilée, raison pour laquelle je m'y prends un peu en avance. Attaquons donc les seize pouets du #Vulgadredi de cette semaine en commençant par poser les bases.

2/16 La base, pour comprendre les éclipses, c'est de remarquer que notre Lune n'a pas toujours la même forme dans le ciel. Ce qui vient du fait qu'elle n'émet pas de lumière (visible) par elle-même, mais se contente de refléter celle qu'elle reçoit du Soleil… et qu'on l'observe depuis la Terre, autour de laquelle elle tourne.

De ce fait, quand la Lune est située environ du même côté que le Soleil par rapport à nous, le côté qui est éclairé par notre étoile est précisément celui qui nous tourne le dos, et nous ne la voyons pas. D'autant plus que ça veut aussi dire qu'elle passe dans le ciel en plein jour.

3/16 Puis, à mesure que la Lune tourne, l'angle que forment les trois astres augmente, et on voit apparaître un croissant, de plus en plus gros, jusqu'à occuper la moitié de ce qu'on voit. D'ailleurs une petite note ici : on va assez spontanément parler de « demi-Lune », ici… sauf qu'en fait, la face visible n'est déjà que la moitié de la Lune, l'autre moitié étant cachée.

Quand on voit la moitié de la face visible éclairée, on voit donc un quart de Lune, d'où le nom de la phase, le « quartier ». Bon, et ensuite, ça grossit encore, et on a l'impression qu'elle devient bossue, on dit alors qu'elle est « gibbeuse » (même racine que le surnom du p'tit Gibus).

4/16 Et enfin, la Lune se retrouve en face du Soleil par rapport à nous, et sa face éclairée coïncide donc avec sa face visible : nous voyons la Pleine Lune dans le ciel, et à ce moment-là elle se lève pile au moment où le Soleil se couche, et inversement. Puis elle continue de tourner, on la voit de nouveau gibbeuse, puis en quartier, en croissant, on retrouve une Nouvelle Lune et le cycle recommence.

Ce phénomène, qu'on appelle les phases de la Lune, n'a en soi pas grand chose à voir avec les éclipses. Mais je commence par là parce qu'il est nécessaire, dans tous les cas, de comprendre que quelle que soit la position, si l'on voit la Lune, c'est seulement parce que c'est notre Soleil qui l'éclaire.

5/16 Et donc, si c'est le Soleil qui éclaire la Lune, il est tout à fait possible que quelque chose vienne se mettre entre les deux et bloque la lumière. Quelque chose comme notre planète, par exemple, qui est plutôt grosse et pas trop éloignée de notre Lune (on a vu à quelles distances dans un thread récent⁽*⁾).

Mais vous aurez compris que ça ne peut pas se produire n'importe quand : seulement quand nos trois astres se trouvent alignés, avec la Lune du côté opposé au Soleil, donc au moment où la Lune est pleine. Pourtant, on n'observe pas d'éclipse à chaque Pleine Lune. Pourquoi donc ?

(∗) C'était celui sur les sondes spatiales, et le pluriel à « quelles distances » n'était pas une erreur : https://fadrienn.irlnc.org/notice/B7GRh0gWnSRoyGfl8S

HS/16 Petite anecdote personnelle avant la réponse : je sais que je commence à expliquer les éclipses environ comme ça depuis au moins la cinquième, parce que je me rappelle distinctement que mon prof' de physique de l'époque nous avait demandé ce qu'on pensait savoir du phénomène, et que j'avais bien évidemment levé la main pour répondre. Il m'avait alors coupé dans mon élan juste après la Nouvelle Lune en réagissant comme si pour moi une éclipse de Lune c'était juste cette phase. Ce qui est très désagréable. Profs qui me lisez, s'il vous plaît, quand vous donnez la parole à vos élèves autistes, laissez les infodumper jusqu'au bout et ne déformez pas leurs propos.

6/16 Comme on l'a déjà dit à plusieurs reprises, notamment dans le thread sur les marées⁽*⁾ qui nous parlait déjà de quelques soucis d'alignement entre nos trois astres, même si c'était assez différent, le souci dans l'espace, c'est que tout tourne, mais que rien ne tourne pareil.

En l'occurrence, on en avait parlé à l'époque, les plans de l'orbite de la Lune autour de la Terre et de la Terre autour du Soleil ne coïncident pas. Il leur arrive évidemment de se croiser, mais la plupart du temps, la Lune se trouve au dessus ou en dessous, et ne passe donc pas dans l'ombre de la Terre.

(∗) Et donc si vous l'avez loupé, il est là : https://fadrienn.irlnc.org/notice/B4guWlrmqXuPUnovbc

7/16 Pour qu'une éclipse de Lune se produise, il faut donc qu'on se trouve dans une configuration où notre satellite passe du côté opposé au Soleil pile au moment où sa trajectoire lui fait croiser l'écliptique, ce qui est donc évidemment plus rare.

Mais nous parlions au départ d'éclipses de Soleil, plutôt que d'éclipses de Lune. L'idée de base est la même, mais la logique est ici inversée : c'est cette fois le Soleil qui disparaît dans le ciel, sauf que, comme c'est lui qui nous éclaire, il faut pour ça que quelque chose vienne s'interposer entre lui et nous.

8/16 Quelque chose comme notre Lune, bien sûr. En fait, si on appelle l'autre « éclipse de Lune », pour rester cohérent on devrait plutôt appeler ce phénomène « éclipse de Terre », puisque c'est cette fois notre planète qui se retrouve dans l'ombre de son satellite.

Notre Terre, elle non plus, n'émet pas de lumière. Enfin, si, il faut quand même noter que la lave des volcans, quelques vers luisants et surtout tout un tas de lampadaires produisent un peu de lumière visible, mais largement pas assez pour que notre Terre brille de très loin, heureusement.

9/16 Et donc, comme notre Lune, notre Terre est éclairée d'un côté par le Soleil, on dit alors qu'il y fait jour, et reste dans l'ombre de l'autre côté, on dit qu'il y fait nuit. Au passage, ça c'est ce qu'on appelle son ombre « propre », la partie de l'objet qui n'est pas éclairée.

La zone d'ombre que l'objet “projette” derrière lui en bloquant la lumière émise par notre étoile (ou n'importe quelle autre source de lumière) est pour sa part appelée « ombre portée ». Un joli nom qui a inspiré à @gee un dessin-jeu de mot que j'aime beaucoup :

10/16 Une éclipse se produit donc quand l'ombre portée d'un objet céleste passe sur un autre, faisant disparaître cet objet… ou faisant disparaître la source de lumière, si c'est nous qui nous trouvons dans l'ombre. Ça n'a en pratique rien de spécifique à la Terre, et on pourrait voir des éclipses assez facilement en se déplaçant pour ça.

D'ailleurs, les astronautes à bord de la récente mission Artémis Ⅱ ont eu l'occasion de voir, depuis leur module spatial, la Lune passer devant notre Soleil : ils ont donc assisté à une éclipse qui n'a existé que pour eux. L'occasion de prendre une photo magnifique :

11/16 On note que, sur cette photo, le coin supérieur gauche de la Lune semble quand même éclairée, alors que le Soleil est manifestement derrière. Qu'est-ce qui amène de la lumière, donc ? C'est notre Terre. Comme notre Lune, elle renvoie une partie de la lumière qu'elle reçoit du Soleil, et ça peut servir de projecteur secondaire.

C'est un peu le même principe que cette autre célèbre photo d'Artémis Ⅱ, prise avec un long temps de pause pour capter le plus possible de lumière, où nous voyons donc notre planète éclairée uniquement par le clair de Lune, le Soleil se trouvant du côté opposé :

12/16 Notons d'ailleurs que cette dernière image est elle-même techniquement autant une photo d'éclipse que la précédente, puisque, de la même manière, le module se trouvait dans l'ombre de la Terre, qui lui cachait donc notre Soleil situé de l'autre côté. (Oh, et, si vous voulez voir pas mal d'autres détails intéressants sur les photos prises par Artémis, une vidéo de @defakator vient de sortir à ce sujet.)

Ce qu'il y a de particulier avec les éclipses n'est donc pas le fait qu'un objet en cache un autre, mais que les mouvements des corps célestes nous permettent d'admirer ça depuis chez nous, sans avoir à monter dans une fusée pour ça.

13/16 Sauf que, notre Lune étant en pratique beaucoup plus petite que notre Terre, son ombre ne suffit pas à couvrir totalement notre planète, et les éclipses de Soleil ne sont donc visibles qu'aux endroits qui ont la chance d'être dans le bon alignement au bon moment, et ce sera le cas en Espagne cet été.

Les gens situés pas trop loin autour, comme par exemple en France métropolitaine, ne verront donc pas le Soleil disparaître complètement… mais la Lune en cachera quand même une partie, ce qu'on appelle une éclipse partielle. Ce qui est cool aussi, mais quand même pas mal moins.

14/16 Mais j'en profite quand même pour rappeler une consigne de sécurité importante : il ne faut jamais regarder le Soleil directement. Surtout pas avec un instrument optique (jumelles, lunette astronomique, télescope), ce qui vous rendrait immédiatement aveugle, mais même juste avec les yeux, ça devient assez vite dangereux.

Si vous voulez profiter du spectacle, pensez d'abord à vous procurer une paire de ces lunettes spéciales protectrices (un verre de soudure noir peut éventuellement aussi faire le taff), pour vous protéger les yeux. Ce serait franchement dommage que cette éclipse soit la dernière chose que vous voyiez.

15/16 On peut par contre se servir d'une lunette astronomique ou d'un télescope pour projeter l'image du Soleil sur une surface plane et avoir donc une image agrandie, pour profiter de davantage de détails. Mais faites bien attention à ne pas mettre d'objets inflammables en face de l'objectif, on a déjà assez parlé de flammes la semaine dernière⁽*⁾.

Il y a probablement pas très loin de l'endroit où vous vous trouvez un club d'astronomie qui saura vous donner quelques infos utiles à ce sujet, et organise probablement quelque chose le jour J, je ne peux vous parler que de ce qu'on fait à mon planétarium, mais n'hésitez pas à vous renseigner.

(∗) Et si vous aviez manqué le thread en question, c'est celui-là : https://fadrienn.irlnc.org/notice/B8QvYKJDw3WVrWC2oS

16/16 Voilà donc pour les bases. La semaine prochaine, on parlera un peu plus des éclipses de Lune, d'un truc bizarre qui s'y produit, et peut-être un peu d'histoire des sciences à leur sujet, ça fait longtemps. Puis, le vendredi de la Nuit des Étoiles, on s'intéressera plus en détails aux éclipses de Soleil, et enfin, celui d'après l'éclipse, on généralisera le phénomène à d'autres corps célestes.

Ensuite… on verra bien, mais on changera sans doute un peu de sujet ^^" Je prends évidemment les suggestions, et en attendant je compte sur vos retours et partages sur ce qu'on vient de voir, en espérant que ça vous plaise toujours. On a fait une année complète de threads hebdomadaires, quand même, waw.