Éclipse lunaire

Schéma d'une éclipse lunaire totale.

Une éclipse lunaire se produit lorsque l’ombre de la Terre se projette sur la Lune. Deux conditions sont requises pour que cela arrive. D’abord, la Lune doit être pleine, c'est-à-dire que, par rapport au Soleil, elle doit se trouver juste derrière la Terre. Toutefois, comme le plan orbital de la Lune est incliné de 5° par rapport au plan orbital de la Terre (l'écliptique), la plupart des pleines lunes se produisent quand la Lune est au Nord ou au Sud de l'ombre de la Terre. Ensuite, une deuxième condition pour qu'une éclipse lunaire advienne est que la Lune doit être à proximité d'un des deux points d'intersection que son orbite fait avec l'écliptique. Ces deux points nodaux sont appelés respectivement nœud ascendant lunaire et nœud descendant lunaire.

Phases d'occultation successives de la Lune le 3 mars 2007.

Chaque année il y a au moins deux éclipses lunaires.

L'ombre terrestre peut être décomposée en deux parties distinctes : l'ombre et la pénombre. Dans l'ombre, il n'y a pas de rayonnement solaire direct. Toutefois, du fait de l'importance du diamètre angulaire du Soleil, l'éclairement solaire est partiellement arrêté dans la partie externe de l'ombre terrestre que l'on nomme pénombre.

Éclipse lunaire totale du 28 août 2007.

Une éclipse pénombrale se produit quand la Lune traverse uniquement la pénombre de la Terre. La pénombre ne provoque aucun obscurcissement notable de la surface lunaire, pourtant certaines personnes affirment qu'elle jaunit un peu. Certaines éclipses pénombrales sont totales, durant lesquelles la Lune se trouve entièrement dans la zone de pénombre de la Terre. Les éclipses totales pénombrales sont rares, et quand elles se produisent, la partie la plus proche de l'ombre peut apparaître plus sombre que le reste de la Lune.

Une éclipse partielle se produit uniquement quand une partie de la Lune entre dans l'ombre.
Quand la Lune traverse complètement l'ombre terrestre, on peut observer une éclipse totale.

Une éclipse totale se produit lorsque l'entièreté du globe lunaire est plongé durant un laps de temps dans le cône d'ombre de la Terre. La Lune prend alors des teintes cuivrées, plus ou moins sombres selon l'alignement Soleil-Terre-Lune.
Une éclipse totale centrale se produit lorsque la Lune passe par le centre de l'ombre de la Terre. Cela arrive une, ou quelques fois par décennie.

Le 26 juin 2029 (en), il se produira une éclipse totale centrale assez particulière : c'est le centre de la Lune qui passera quasiment par le centre de l'ombre de la Terre. C'est-à-dire que le Soleil, la Terre et la Lune seront quasi-parfaitement alignés au maximum de l'éclipse. De plus, la Lune sera proche de son périgée, ce qui pourrait produire une teinte assez sombre pour la Lune éclipsée. Ce phénomène n'arrive qu'une fois par siècle en moyenne.

La vitesse de la Lune à travers l'ombre est de l'ordre du kilomètre par seconde, et la totalité peut durer jusqu'à près de 107 minutes (un peu plus d'1 h 45). Néanmoins, la durée totale entre le premier et le dernier contact de la Lune avec l'ombre est beaucoup plus long (jusqu'à 6 heures). La plus longue éclipse lunaire totale sur la période allant de 1000 av. J.-C. à 3000 ap. J.-C. aura eu une durée de 1 h 47 min 14 s, et eut lieu le 31 mai 318. La distance relative de la Lune de la Terre durant une éclipse peut affecter la durée d'une éclipse. En particulier, quand la Lune est proche de son apogée (c'est-à-dire le point le plus éloigné par rapport à la Terre sur son orbite) sa vitesse orbitale est plus lente. Le diamètre de l'ombre ne décroît pas plus avec la distance. Ainsi, une Lune totalement éclipsée se produisant près de l'apogée prolongera la durée de la totalité.

En 1 et 4, une éclipse lunaire est possible, en 2 et 3, une éclipse solaire.

Éclipse de Lune vue depuis Hamois en Belgique.

À la différence des éclipses solaires, les éclipses lunaires sont inoffensives à observer à l'œil nu.

Au cours d'une éclipse totale de la Lune, les rayons lumineux passant dans l'atmosphère terrestre sont déviés par la réfraction atmosphérique et éclairent la Lune. Ce flux lumineux est plus proche au centre de la Lune et se traduit par une coloration rougeâtre, qui rappelle un peu la couleur du ciel terrestre au moment du coucher de soleil. Les autres régions de la Lune sont peu colorées, d'une teinte généralement grise. L'aspect, les couleurs et l'intensité de l'éclairement sont très variables d'une éclipse à l'autre, sont imprévisibles et dépendent fortement des conditions météorologiques atmosphériques sur le terminateur terrestre.

L'échelle de Danjon a été établie pour évaluer la luminosité résiduelle et la coloration de la Lune lors d'une telle éclipse.

Chaque année, il y a au moins deux éclipses lunaires. En connaissant la date et l'heure d'une éclipse, on peut en prévoir d'autres grâce aux cycles d'éclipses, tel que le cycle Saros. À la différence d'une éclipse solaire (annulaire ou totale), qui ne peut être vue que sur une zone très restreinte du monde, une éclipse lunaire est visible n'importe où sur la Terre dans son côté nuit.

Diagramme d'une éclipse de Lune et points de références.