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Depuis des milliards d’années, la Terre tourne autour du Soleil tandis que la Lune tourne autour de la Terre. Lorsque le Soleil, la Lune et la Terre s'alignent, la Lune peut projeter une ombre sur notre planète, ce que nous appelons une éclipse solaire. À l’inverse, lorsque la Terre se trouve entre le Soleil et la Lune, nous assistons à une éclipse lunaire. Bien que ces événements soient visuellement frappants, ils ne créent pas de changement notable dans les forces gravitationnelles agissant sur Terre.
Chaque masse de l’univers attire toutes les autres masses – un principe formalisé pour la première fois par Isaac Newton. Sa loi de la gravitation universelle quantifie cette attraction :
F =G·(m₁·m₂)/r²
où F est la force, G est la constante gravitationnelle (6,674×10⁻¹¹m³kg⁻¹s⁻²), m₁ et m₂ sont les masses, et r est la distance entre leurs centres.
• Distance moyenne Terre-Soleil :1,5 × 10¹¹ m
• Masse du soleil :1,99 × 10³⁰kg
• Masse de la Terre :6,0×10²⁴kg
L'application de la formule de Newton donne une attraction Soleil-Terre de 3,52 × 10²²N (≈7,9 × 10²¹lbf).
• Distance moyenne Terre-Lune :3,8 × 10⁸ m
• Masse de la Lune :7,35×10²²kg
La force Lune-Terre qui en résulte est de 2,03 × 10²⁰N (≈4,5 × 10¹⁹lbf), soit environ 0,5 % de l'attraction du Soleil.
Lorsque le Soleil et la Lune s'alignent du même côté de la Terre (éclipse solaire), leurs attractions se combinent, donnant un total de 3,54×10²²N vers le Soleil. Lors d'une éclipse lunaire, la Lune tire dans la direction opposée, produisant une force nette de 3,50×10²²N vers le Soleil.
À titre de comparaison, la variation annuelle de l'attraction Soleil-Terre – du périhélie (le plus proche) à l'aphélie (le plus éloigné) – s'étend de 3,43 × 10²²N à 3,67 × 10²²N, soit une différence dix fois plus grande que le changement induit par l'éclipse.
Le Soleil exerce environ 0,0603 % de l’attraction terrestre sur une personne, tandis que la Lune n’y contribue qu’à hauteur de 0,0003 %. Un individu de 68 kg (150 lb) pèserait environ 0,6 g (0,02 oz) de moins à midi lors d'une éclipse solaire (ou de toute nouvelle lune) qu'à midi lors d'une pleine lune.
En bref, les éclipses sont des événements astronomiques dramatiques, mais le changement des forces gravitationnelles qui leur est associé est minuscule et n'a aucun impact perceptible sur la vie quotidienne.