Un site du réseau encyclopédique Savoir.fr
➔ ASTRONOMIE

Causes et nature des éclipses

Vous êtes ici : » » Causes et nature des éclipses ; écrit le: 13 avril 2012 par Sameh

Causes et nature des éclipsesLe phénomène éclipse:

Une éclipse de Soleil a lieu lorsque le Soleil, la Lune et la Terre sont alignés dans l’espace, que la Lune se trouve entre nous et notre étoile (phase de nouvelle lune) et que le disque lunaire masque par conséquent tout ou partie du disque solaire. Une éclipse de Lune survient en revanche quand la Terre s’intercale entre le Soleil et la Lune (phase de pleine lune), la masse de notre planète empêchant alors les rayons solaires d’atteindre notre satellite.
Pour qu’une éclipse se produise, il faut non seulement que les conditions susmentionnées soient réunies, mais aussi que notre satellite se situe très près de l’un des nœuds de l’orbite terrestre, à savoir des points où l’orbite de la Lune coupe celle de la Terre. L’orbite lunaire est en effet inclinée d’un peu plus de 5° sur l’écliptique : si la Lune et la Terre circulaient dans le même plan, il y aurait deux éclipses par mois, une de Soleil et une de Lune, à chaque nouvelle lune et pleine lune.
L’éclipse peut être partielle ou totale selon que la Lune est plus ou moins proche du nœud, et donc selon que l’alignement est parfait ou non. Même les régions s’étendant hors de la ligne de centralité pendant une éclipse totale de Soleil observeront une éclipse partielle, moindre à mesure que l’on s’éloignera de la bande de totalité. S’agissant des éclipses de Soleil, il existe un autre cas de figure : celui de l’éclipse annulaire.

Dans la mesure où l’orbite de la Lune est elliptique, la distance qui la sépare de la Terre varie de presque 9 % entre le périgée (distance Terre- Lune minimum) et l’apogée (distance Terre- Lune maximum) : son diamètre apparent varie par conséquent lui aussi dans les mêmes proportions, en passant d’un maximum de 33’30” à un minimum de 29’22”. Quand la Lune se trouve à l’apogée, son diamètre est tellement petit que même si l’alignement avec le Soleil se révèle parfait, elle ne parvient pas à recouvrir complètement notre étoile dont un mince anneau demeure visible tout autour du disque noir de la Lune. À dire vrai, le diamètre apparent du Soleil varie également (de 32’36” à 31’32”), puisque la Terre décrit autour de lui une orbite elle aussi elliptique : l’hiver, la Terre est 1 % plus proche du Soleil que l’été. Mais comme le diamètre de la Lune s’avère en moyenne inférieur à celui du Soleil (31’05” contre 31’59”), les éclipses annulaires sont plus fréquentes que les éclipses totales.



Le rapport entre les diamètres solaire et lunaire apparents détermine d’ailleurs la durée de chaque éclipse totale de Soleil. Le phénomène ne dure qu’une fraction de seconde quand les deux diamètres coïncident, alors que plus celui de la Lune est grand, plus l’éclipse est longue. Dans le premier cas, on peut même avoir une éclipse annulaire totale, c’est-à-dire un phénomène qui paraît total depuis certaines régions du globe, et annulaire depuis d’autres, en raison de la rotondité de la Terre : depuis le lieu d’où l’on observe l’éclipse, la Lune étant haute dans le ciel, le satellite est plus proche, même de très peu, de la surface terrestre et revêt donc des dimensions apparentes plus importantes. Une éclipse n’atteindra en outre sa durée maximale (qui est théoriquement de 7 minutes et 31 secondes) que si la Terre est près de l’aphélie (point le plus éloigné du Soleil, vers le 6 juillet de chaque année) et la Lune au périgée. Cela arrive très rarement : la dernière éclipse de plus de 7 minutes a eu lieu le 30 juin 1973, et la prochaine ne se produira pas avant 2132.

Géométries dans l’espace:

Le fait que les éclipses totales de Soleil soient possibles semble relever d’une coïncidence extraordinaire : en effet, bien que la Lune soit 400 fois plus petite que le Soleil, elle est précisément 400 fois plus proche de la Terre, ce qui confère quasiment les mêmes dimensions aux disques apparents des deux astres.
Autre aspect assez troublant : la Lune s’éloignant, lentement mais constamment, de la Terre suite à l’effet de marée, les éclipses totales ne seront, un jour, plus visibles. En effet, si l’éloignement de la Lune se poursuit au même rythme que ces 400 derniers millions d’années (un peu moins de 4 cm par an), notre satellite ne sera plus en mesure de masquer le Soleil dans un peu plus de 600 millions d’années.
Une éclipse de Soleil a lieu quand ce dernier se trouve entre 15,35° et 18,5° au moins du nœud (oscillations dues à la variabilité tant des dia¬mètres solaire et lunaire apparents que de la vitesse orbitale de la Terre et de la Lune). En dessous de 10°-12° minimum, l’éclipse sera centrale, totale ou annulaire selon la distance Terre-Lune à ce moment-là. Une éclipse de Lune se déroule en revanche quand celle-ci se situe entre 9,5° et 12° du nœud.
Les éclipses se produisent donc aux périodes où le Soleil rejoint le nœud, soit, en règle générale, deux fois par an. Car même si l’on s’exprime en termes géocentriques, le mouvement apparent du Soleil dans le ciel n’est en réalité rien d’autre que le reflet du mouvement de révolution de la Terre autour de son étoile; et puisque dans son parcours annuel, la Terre coupe deux fois l’orbite lunaire (au point d’intersection que constitue le nœud), le Soleil apparaîtra alors projeté dans le ciel à côté du nœud opposé.
Le Soleil effectue son trajet entre les nœuds en 346.62    jours, une période que l’on peut appeler «année des éclipses», plus courte que l’année calendaire (ou année tropique) comprenant 365,24    jours. Cela vient du fait que l’orbite de la Lune se déplace dans l’espace à cause de l’action de marée combinée de la Terre et du Soleil : la ligne qui réunit les deux nœuds se décale par conséquent tous les ans de 19,4° vers l’ouest. En raison de cette précession des nœuds, les éclipses ont lieu chaque année avec 18.62    jours d’avance par rapport à l’année précédente.

On dénombre au minimum deux éclipses de Soleil par an, totales ou partielles, à chaque passage de l’astre sur le nœud. Compte tenu cependant de l’ampleur de la zone de probabilité, il peut occasionnellement s’en produire quatre, mais qui sont alors toutes partielles. L’éventualité d’une éclipse de Soleil prend en effet forme quand ce dernier se trouve à 15,35° à l’ouest de l’un des nœuds lunaires, et s’évanouit dès qu’il franchit la barre des 15°35’ à l’est du nœud. Notre étoile se déplaçant (nous parlons bien entendu ici de mouvement apparent, en tant que résultat du mouvement de la Terre autour du Soleil) de 1° par jour, elle accomplit son parcours en 31 jours. Toutefois le mois synodique équivaut à 29,53 jours, de sorte que le Soleil ne saurait quitter la zone de probabilité avant l’arrivée de la Lune. L’éclipse doit avoir lieu. Par ailleurs, si le Soleil rencontre la Lune et si l’éclipse survient donc juste au début de la période de 31 jours, il en faut encore 30 avant qu’il ne sorte de la zone de probabilité : on aura ainsi deux éclipses partielles à un mois d’intervalle l’une de l’autre.
Il peut même y avoir cinq éclipses de Soleil en un an. L’année des éclipses durant 19 jours de moins que l’année tropique, quand une éclipse se produit avant le 18 janvier (ou 19, les années bissextiles), il s’en déroule éventuellement une autre en janvier, deux en juillet et une autre encore au mois de décembre, qui appartient à l’année des éclipses suivante. Ce cas de figure s’avère néanmoins excessivement rare : ses dernières observations remontent à 1805 et 1935, et il ne se renouvellera pas avant 2206. S’agissant des éclipses de Lune, puisque celle-ci met 19 jours à traverser la zone de probabilité de l’éclipse et que ce laps de temps est inférieur à la période de révolution synodique (qui correspond aussi à l’intervalle entre deux pleines lunes), il n’existe qu’une seule possibilité pour qu’une éclipse, totale ou partielle, de Lune ait lieu à chaque passage du nœud. Il arrive bien entendu parfois qu’il n’y ait pas d’éclipse du tout. Dans l’hypothèse la meilleure, à savoir celle où la première éclipse survient en janvier, on pourra avoir trois
éclipses, totales ou partielles, par an. Le nombre total d’éclipses sur une année oscillera entre un minimum de deux (de Soleil) et un maximum de sept (trois de Lune et quatre de Soleil, ou bien deux de Lune et cinq de Soleil, ce calcul excluant les éclipses de Lune par la pénombre, presque imperceptibles).

Vidéo : Causes et nature des éclipses

Vidéo démonstrative pour tout savoir sur : Causes et nature des éclipses

https://www.youtube.com/watch?v=XCWIBzMWNlk

← Article précédent: Article suivant:

Laisser une réponse

Votre mail ne sera pas publié

Top articles