Par Chris Deziel
Mis à jour le 24 mars 2022
Dmytro Balkhovitine/iStock/GettyImages
Les diamètres apparents du Soleil et de la Lune correspondent presque parfaitement vus de la Terre. Cette coïncidence permet à la Lune d’obscurcir complètement le Soleil lors d’une éclipse solaire, révélant ainsi la couronne solaire. L'alignement est si précis que même de petites variations de distance peuvent modifier le type d'éclipse.
Les éclipses solaires se produisent à la nouvelle Lune, tandis que les éclipses lunaires se produisent à la pleine Lune lorsque la Terre se situe entre le Soleil et la Lune. Le plan orbital de la Lune est incliné de 5,1° par rapport à l’orbite terrestre, de sorte que les éclipses ne se produisent que lorsque le Soleil se trouve à environ 17° de l’un des nœuds de la Lune. Cet alignement définit la saison des éclipses , qui dure environ 34 jours alors que le Soleil se déplace de 0,99° par jour.
Au cours d'une saison d'éclipse, au moins une éclipse solaire et une éclipse lunaire se produisent, mais comme la saison s'étend sur plus d'un mois, deux éclipses solaires ou deux éclipses lunaires peuvent se produire au cours d'une même saison.
L'éclipse observée dépend de trois facteurs :
Ces variables produisent :
L’orbite de la Terre varie d’environ 5 millions de kilomètres entre l’aphélie et le périhélie, modifiant la taille apparente du Soleil d’environ 1 minute d’arc. La distance de la Lune change d’environ 50 000 km entre l’apogée et le périgée, décalant son diamètre apparent d’environ 4 minutes d’arc (≈13 % de sa taille moyenne). Étant donné que la taille de la Lune change davantage, elle a un plus grand effet sur le type d'éclipse.
Une éclipse annulaire se produit lorsque la Lune apparaît plus petite que le Soleil, généralement lorsque la Terre est proche du périhélie (janvier) et que la Lune est à l'apogée, ou lorsque la Lune est à l'apogée en juillet. Si la Lune est au périgée (une « super lune »), une éclipse annulaire ne peut pas se produire quelle que soit la période de l'année.
Pendant l’annularité, la couronne solaire reste visible comme un « anneau de feu » et le ciel prend un léger crépuscule. L'observation directe du Soleil lors d'une éclipse annulaire est plus dangereuse que lors d'une éclipse totale, une protection oculaire adéquate est donc essentielle.
Lors d’une éclipse totale, l’ombre de la Lune (ombre) forme un cône qui coupe la Terre, créant un chemin de totalité d’environ 100 miles de large qui se déplace sur la surface entre 1 000 et 3 000 mph selon la latitude. Les spectateurs à l'intérieur de ce chemin expérimentent jusqu'à 7½ minutes de totalité avant que l'ombre ne se déplace vers l'est.
Lors d’une éclipse annulaire, l’ombre n’atteint jamais la surface; au lieu de cela, il s’agit d’un foyer au-dessus de la Terre. L’anneau extérieur du Soleil reste visible au-delà de ce point focal, illuminant la zone environnante. Les éclipses annulaires peuvent durer jusqu'à 12½ minutes car la taille apparente plus petite de la Lune lui permet de parcourir le disque solaire plus lentement.
Lors d’une éclipse lunaire, l’ombre de la Terre (longue de 1,4 million de kilomètres) bloque complètement le Soleil. Lorsque la Terre passe entre le Soleil et la Lune, la lumière du soleil se réfracte à travers l’atmosphère terrestre, projetant une teinte rouge sur la Lune, d’où le terme « lune de sang ». La phase de totalité peut durer jusqu'à 1 heure 40 minutes, l'événement global pouvant durer jusqu'à 6 heures.
Les anciens astronomes ont identifié le cycle de Saros, un intervalle de 18 ans, 11 jours et 8 heures, après lequel le Soleil, la Lune et la Terre reviennent presque à la même géométrie relative, produisant des éclipses similaires. Les calendriers d'éclipses de la NASA projettent des événements jusqu'en l'an 3000, permettant aux observateurs du monde entier d'anticiper les futures éclipses spectaculaires.