Astronomie

Eclipse de Lune (nuit du 20 au 21 déc. 2010)
Une éclipse de lune visible en Martinique, dans la nuit du 20 au 21 Décembre 2010

Avant de décrire cette éclipse de Lune nous rappellerons, d’abord brièvement [1], quelques généralités sur ce phénomène astronomique qui met en cause 3 objets célestes: le Soleil, la Terre et la Lune.

Nous savons que :
* La Terre est une planète du système solaire animée de 2 mouvements :
- Le mouvement diurne ou rotation de la Terre sur elle même en 24 heures;
- Et un mouvement de rotation autour du Soleil, en une année - La révolution « tropique » liée au retour des saisons vaut 365,2422 jours.

*La Lune est un satellite naturel de la Terre.
- Elle tourne autour de notre planète en 29,5 jours - C’est la révolution synodique qui correspond au retour des phases lunaires.
- Elle est également animée d’un mouvement de rotation sur elle-même. La période de rotation est égale à la durée d’une révolution et c’est pour cette raison que la lune nous présente toujours une même face.
Il y a éclipse quand l’ombre de la Lune tombe sur la Terre - c’est une éclipse de Soleil - ou lorsque l’ombre de la Terre tombe sur la Lune - c’est une éclipse de Lune. Voir figure ci-dessous.

Une éclipse de Soleil a lieu lors d’une Nouvelle Lune - le Soleil et la Lune sont en conjonction.
Une éclipse de Lune a lieu lors d’une Pleine Lune. - Soleil et Lune en opposition.

A la Pleine-Lune (P.L) c’est le Soleil qui éclaire toute la face visible de notre satellite. Lors d’une éclipse la Lune pénètre dans l’ombre de la Terre, et elle paraît alors s’éteindre.
Tous les habitants se trouvant dans l’hémisphère tourné, à cet instant, vers la lune ([2]), peuvent observer l’éclipse. La description du phénomène est unique pour l’ensemble des observateurs. Le calcul d’une éclipse de lune est « indépendant » du lieu d’observation.

A la Nouvelle Lune (N.L) le Soleil est derrière la Lune. Lors d’une éclipse de ce type le Soleil est masqué par l’écran que forme la lune et certains observateurs terrestres privilégiés, car se trouvant dans l’ombre portée par cet écran ([3]), observeront l’éclipse. Mais heureusement le Soleil continue de briller pour les autres observateurs, les plus nombreux, qui se trouvent en dehors du cône d’ombre. Pour eux il n’y a pas d’éclipse.

L’éclipse du 21 décembre 2010
La Lune sera visible le 20 décembre à 17 h 09 et le Soleil se couchera à 17 h 40. On pourra donc admirer le spectacle de la Pleine Lune jusqu’à son entrée dans l’ombre de la Terre, soit à 02 h 33 le 21 décembre (premier contact)

Le début de la totalité aura lieu à 03 h 41 et le maximum de l’éclipse à 04 h 17.
A la fin de la totalité, soit 04 h 53, la Lune réapparaît progressivement dans le ciel et sort complètement de l’ombre à 06 h 01.

Récapitulatif :
Durée entre premier contact et début de la totalité: 03h41-02h33 = 1h08
Durée de la totalité: 04h53-3h41 = 1h 12
Durée entre contacts extérieurs: 06h01 – 02h33 = 3h28 ou 3,5 h00


Ci-dessus : Représentation du phénomène dans un repère équatorial, c’est-à-dire indépendant de l’observateur (voir le cours sur les coordonnées). Le disque le plus sombre représente le cône d’ombre de la Terre, vu dans le plan de la Lune. Le plus clair, le cône de pénombre. Le passage de la Lune dans le cône de pénombre n’est pas toujours bien observable.



Le schéma ci-dessus représente le parcours de la Lune dans les cônes de pénombre et d’ombre, dans un repère local ; c'est-à-dire dépendant de la position géographique de l’observateur, contrairement au repère précédente. L’axe horizontal de ce repère est parallèle à l’horizon et l’axe vertical est dans la direction du zénith.

Nota : Le cône d’ombre de la Terre va plus vite que la Lune. En effet le jour solaire vaut 24 heures alors que le jour lunaire vaut 24 h 50 mn.
Ainsi le bord supérieur du Soleil se lève à 06h24 le 20 et à 06h24,5 le 21 (écart 24h 00,5)
Le bord supérieur de la Lune se lève à 17h09 le 20 et à 18h09 le 21 (écart 25h)
Ainsi, le 21 le bord supérieur du Soleil se lève à 6h24,5, la Lune n’est pas encore couchée, son bord supérieur disparaîtra à 06h32, soit 7,5 mn plus tard.
Au moment de la Pleine Lune, soit 04 h 00, notre satellite naturel est à 377.000 km de la Terre et son diamètre apparent vaut 32 minutes d’arc.

La « couleur » de la Lune au moment de l’éclipse.
La couleur de la Lune lorsqu’elle est dans l’ombre de la Terre dépend de la réfraction des rayons solaires par l’atmosphère terrestre, comme l’avait d’ailleurs suggéré KEPLER au XVIIème siècle. La réfraction a pour effet d’incurver vers la terre les rayons lumineux qui traversent l’atmosphère terrestre.
 

T T’ = distance entre la Terre et le sommet du cône d’ombre
Rt= rayon de la Terre
Distance Terre – Lune = 60 Rt
Dans des conditions limites de réfraction on trouve TT’ = 39 Rt. Dans ce cas il n’y a pas éclipse puisque la Lune, à 60 Rt de la terre, se trouve au delà du point T’.

Ce phénomène de réfraction est important puisque l’apparence de la lune, lors d’une éclipse en dépend essentiellement.C’est ce qui a conduit DANJON à définir une échelle de luminosité des éclipses de lune.

Échelle de luminosité de DANJON.
0 Éclipse très sombre, absence de couleur.
1 Éclipse sombre ou brune, surface de la lune peu visible.
2 Éclipse rouge foncé, centre sombre, bordures plus claires.
3 Éclipse rouge brique, bordures claires, grises / jaunes.
4 Éclipse brillante, orangée, bordures bleutées / verdâtres

La prochaine éclipse visible en Martinique sera une éclipse partielle de Soleil, le 3 novembre 2013, se produisant malheureusement au moment du lever du Soleil, ce qui la rendra peu spectaculaire.

La Lune s’éclipsera le 15 avril 2014 et le 8 octobre de cette même année.

Il faudra attendre le 17 octobre 2153 pour observer une éclipse totale de Soleil en Martinique, mais auparavant nous verrons des éclipses partielles le 14 octobre 2023, le 29 mars 2025, le 26 janvier 2028 puis deux belles éclipses partielles (supérieures à 90%) en 2038, le 05 janvier et le 2 juillet.

Prochaines éclipses visibles en Martinique :
Nota
* Eclipse partielle de Soleil de 2013 Début à 06 h 09 .Maximum à 7 h 07. Grandeur: 0,63. Fin à 08 h13. L’éclipse commence avec le lever du Soleil. Au moment du maximum il ne sera qu’à 15° de hauteur et en fin d’éclipse à 28°. Le bord supérieur du Soleil se lève à 06h00mn31s et le bord inférieur à 06h02mn50s.Le spectacle ne sera observable que sur la côte atlantique.

* Eclipse partielle du 21 août 2017 commencera à 14h28 et se terminera à 16h54. Sa durée sera de 2h25 et sa gradeur sera de 0,8.Elle se déroule lorsque le Soleil descend sur l’horizon. La hauteur du Soleil passera de 54,5° à 14h30 à 20° à 16h54. Au moment du maximum de l’éclipse elle sera de 37°.A observer vers l’ouest (côte Caraïbe). Le début de l’éclipse sera visible de toute la Martinique.

* La prochaine éclipse totale de Soleil aura lieu le 17 octobre 2153, mais auparavant nous observerons des éclipses partielles le 14 octobre 2023, le 29 mars 2025, le 26 janvier 2028 puis deux belles éclipses partielles (supérieures à 90%) en 2038, le 05 janvier et le 2 juillet.

E.BIDOUX CDSA
Extraits de : Les éclipses PUF QUE SAIS-JE par PAUL COUDERC.

[1] Un document plus complet sur les éclipses est disponible au CDSA.
[2] C’est à dire, si pour lui, la lune est déjà levée, et s’agissant de la pleine lune ce phénomène a lieu obligatoirement la nuit!
[3]Cette ombre, on le verra ultérieurement, couvre un espace sur la terre inférieur à 300 km.