Une éclipse lunaire n'est pas l'obscurcissement de la Lune. C'est la Lune glissant à travers une ombre si grande que, de l'autre côté de la Terre, elle s'étend approximativement 1,4 million de kilomètres dans l'espace – et au lieu de disparaître, la Lune devient généralement simplement d'une profonde teinte rouille.
Cette ombre est l'ombre propre de la Terre, projetée par la lumière solaire de la même manière que n'importe quel objet en projette une. Ce qui rend une éclipse lunaire digne d'être observée est tout ce qui se trouve entre: combien de temps la Lune persiste dans cette ombre, pourquoi elle change de couleur au lieu de devenir noire, et comment les observateurs du ciel anciens ont transformé son rythme en calendrier fonctionnel des siècles avant que quiconque ne comprenne pourquoi cela s'était produit.
Ce guide parcourt la mécanique d'une éclipse lunaire – l'ombre, la couleur, le calendrier – et quelques-uns des coins les plus étranges, d'une prophétie construite autour de quatre éclipses consécutives à la capture du Soleil et de la Lune éclipsée dans le ciel au même moment.
Une Ombre Qui S'Étend Bien Au-Delà de la Lune
La Terre est environ 3,7 fois plus large que la Lune, et cette différence de taille est plus importante que vous ne le penseriez: elle fait que le cône de l'ombre complète de la Terre, appelé l'ombre, s'étend approximativement 1,4 million de kilomètres dans l'espace avant de s'affiner à un point. C'est bien plus d'espace que la Lune n'en a besoin pour disparaître.
L'ombre propre de la Lune fonctionne à l'inverse. Parce que la Lune est beaucoup plus petite, son ombre arrive à un point après seulement environ 384 402 kilomètres – coïncidence rapprochée à la distance réelle Terre-Lune, ce qui explique pourquoi le chemin de la totalité d'une éclipse solaire totale sur la Terre n'est jamais qu'une bande étroite. L'ombre de la Terre n'a pas ce problème; elle engloutit complètement la Lune, avec beaucoup d'espace à revendre.
Pourquoi la Lune Éclipsée Devient de la Couleur de la Rouille
Si la Terre n'avait pas d'atmosphère, une Lune totalement éclipsée deviendrait simplement noire. Au lieu de cela, la lumière solaire effleure les bords de l'atmosphère terrestre sur son chemin vers la Lune, et cette fine couche d'air agit comme un filtre: les longueurs d'onde bleues se dispersent sur la distance, laissant principalement des tons chauds et rougeâtres pour compléter le trajet. Ce qui atterrit sur la Lune est essentiellement la lumière de chaque lever et coucher de soleil sur la Terre se produisant tout à la fois, courbée autour de la planète et refocalisée sur la surface lunaire.
Les astronomes classent réellement à quel point cela se manifeste de manière vivante. L'astronome français André Danjon a conçu une échelle, toujours utilisée aujourd'hui, pour évaluer à quel point une Lune totalement éclipsée apparaît sombre ou brillante. À l'extrémité faible, L=0, la Lune peut être presque invisible à la totalité médiane. À l'extrémité brillante, L=4, elle brille d'un rouge vif cuivre ou orange à la place. La même mécanique d'éclipse, la même lumière rouge – mais combien de poussière et de nuages se trouvent dans l'atmosphère terrestre cette semaine peut décaler le résultat d'une extrémité à l'autre.
Partiel, Pénombral et la Chose Réelle
Pas chaque éclipse lunaire ne fournit ce spectacle rouge complet. Une éclipse lunaire partielle se produit lorsque le Soleil, la Terre et la Lune ne sont pas exactement alignés, la Lune ne traverse donc qu'une partie de l'ombre de la Terre tandis que le reste reste à la lumière du soleil. Une éclipse de pénombre est encore plus subtile – la Lune ne passe que par la frange extérieure plus légère de l'ombre de la Terre, s'assombrissant légèrement sans le changement de couleur profond. Environ un tiers de toutes les éclipses lunaires sont des éclipses de pénombre, et seulement 3% de ces éclipses de pénombre sont assez profondes pour se qualifier en tant qu'éclipses de pénombre totales – ce qui signifie que la plupart des éclipses dont vous pourriez lire "une éclipse lunaire ce soir" sont en réalité du type faible, facile à manquer à moins que vous sachiez où regarder.
Une Lune Lente Fait pour une Longue Nuit
La totalité dure aussi longtemps qu'elle dure parce que la Lune est, relativement parlant, une cible à mouvement lent. Elle dérive le long de son orbite à seulement environ 1,03 km/s – à peine plus que son propre diamètre par heure – ce qui est assez lent pour que la totalité à l'intérieur de l'ombre sombre de la Terre peut s'étendre à près de 107 minutes dans les alignements les plus favorables. En comptant les phases partielles plus faibles de chaque côté, l'événement entier, du premier contact de la Lune avec l'ombre jusqu'au dernier, peut durer aussi longtemps que 236 minutes.
L'éclipse du 27 juillet 2018 a montré exactement à quel point cela peut être long en pratique: la Lune a passé 1 heure et 43 minutes entièrement à l'intérieur de l'ombre de la Terre, sur une éclipse totale de 3 heures et 55 minutes – un spectacle continu et graduellement rougissant pour quiconque est assez patient pour regarder du début à la fin.
Prédire l'Imprévisible: Le Cycle Saros
Bien avant que quiconque ne sache ce qu'était une ombre, les astronomes babyloniens et plus tard grecs ont remarqué que les éclipses se répètent selon un rythme. Ce rythme s'appelle un saros: une période de 18 ans et 11 jours après laquelle la géométrie du Soleil, de la Terre et de la Lune s'aligne presque de la même façon. Chaque cycle de saros contient généralement 70 éclipses au total, 29 d'entre elles lunaires – un motif assez régulier pour prédire les éclipses des milliers d'années sans aucune physique au-delà de l'enregistrement patients.
La NASA a depuis transformé cette prévisibilité en ses propres ouvrages de référence. Un catalogue complémentaire, le Five Millennium Canon of Lunar Eclipses, énumère chaque éclipse lunaire de 2000 av.J.-C. à 3000 apr.J.-C., et son supplément Five Millennium Catalog s'étend à 201 pages de détails éclipse par éclipse – un calendrier de rendez-vous de cinq mille ans pour une ombre.
Capturer le Soleil et la Lune au Même Regard
Une éclipse lunaire ne peut se produire qu'à la Pleine Lune, avec la Terre positionnée entre le Soleil et la Lune – ce qui devrait rendre impossible de voir les deux objets dans le ciel à la fois. La réfraction atmosphérique casse occasionnellement cette règle, dans un effet appelé sélénélion: pendant quelques minutes juste après le lever ou juste avant le coucher du soleil, le Soleil levant ou couchant et la Lune éclipsée peuvent tous deux apparaître juste au-dessus des horizons opposés au même moment, chacun légèrement plié au-dessus de sa position réelle par l'air lui-même. C'est une brève échappatoire optique dans une géométrie orbitale autrement stricte.
Quand Quatre Éclipses Sont Devenues une Prophétie
Les éclipses lunaires ont perturbé les gens pendant des millénaires – selon le Livre des Chants, une Lune rouge avalée par l'obscurité a été considérée comme un avertissement de famine ou de maladie imminentes. Cet instinct a refait surface en 2014, lorsque l'éclipse lunaire totale du 15 avril a ouvert une tétrade: quatre éclipses lunaires totales consécutives, complétées par des éclipses le 8 octobre 2014, le 4 avril 2015 et le 28 septembre 2015. Les prédicateurs chrétiens John Hagee et Mark Biltz ont construit leurs prophéties de lune de sang autour de cette série de pleines lunes.
Les tétrades elles-mêmes ne sont pas si rares – depuis le 1er siècle apr.J.-C., 62 d'entre elles se sont produites – mais celle de 2014-2015 a attiré une attention disproportionnée parce qu'elle s'alignait avec des dates importantes de festivités religieuses, quelque chose que seulement 8 de ces 62 tétrades ont fait. Les éclipses n'étaient astronomiquement remarquables; la coïncidence du calendrier était toute l'histoire.
Une Coïncidence de 400 contre 1
Un dernier chiffre lie l'image entière, bien qu'il appartienne plus aux éclipses solaires qu'aux éclipses lunaires. Mesurés à travers leurs disques, le Soleil est approximativement 400 fois plus large que la Lune – et pourtant la Lune orbite approximativement 400 fois plus près de la Terre que le Soleil. Deux chiffres non apparentés arrivant au même rapport est pourquoi le Soleil et la Lune apparaissent presque exactement de la même taille de la Terre, ce qui est la raison pour laquelle les éclipses solaires peuvent devenir totales. Cela n'a rien à voir avec pourquoi la Lune devient rouge pendant sa propre éclipse – mais c'est le même voisinage orbital qui rend les éclipses lunaires possibles en premier lieu, car une Pleine Lune ne peut tomber dans l'ombre de la Terre que parce que la Terre s'assoit entre deux corps dont les tailles apparentes s'accordent si étroitement.