Ménage à trois

Voici un petit texte que j’ai écrit il y a quelques temps sur l’apparence de la lune pour nous les terriens lors de notre révolution autour du soleil … L’idée m’en vient justement le jour de la pleine lune !

Pour bien comprendre les influences entre le soleil, la terre et la lune, un minimum de connaissance sur les mouvements respectifs de ces trois objets célestes est nécessaire. On sait depuis longtemps que la terre tourne autour du soleil et que la lune tourne autour de la terre. La lune est beaucoup plus proche de la terre que celle-ci ne l’est du soleil (400 000 kilomètres contre 150 millions). Deux choses sont importantes à savoir : tous les trois tournent à peu près dans un même plan, appelé plan de l’écliptique (car c’est dans ce plan que se forment les éclipses) et la terre est inclinée, c’est-à-dire que son axe de rotation (la ligne qui rejoint les deux pôles) fait un angle d’un peu plus de 23 degrés par rapport à l’écliptique.

Les trois phénomènes principaux

On sait, depuis l’école, que cette inclinaison de la terre est le fait générateur des saisons, car elle conduit à faire varier la durée de l’ensoleillement et l’énergie solaire atteignant la surface de la terre tout au long de sa rotation autour du soleil. Cette alternance des saisons est le résultat le plus marquant de l’interaction soleil – terre.

Lors de sa rotation autour de la terre, l’aspect de la lune varie selon la position des deux astres par rapport au soleil.  Lorsqu’elle est entre nous et le soleil, c’est un beau contre-jour qui nous la rend invisible pour deux raisons : la face de la lune qui nous regarde est dans l’ombre, et l’intensité de la lumière du soleil nous empêche de toute façon de voir quoi que ce soit dans sa direction. On appelle cela la nouvelle lune. Lorsqu’elle est « derrière » nous par rapport au soleil, nous la voyons entièrement éclairée : c’est la pleine lune. Entre ces deux situations extrêmes, le globe de la lune est plus ou moins éclairé et prend la forme d’un croissant qui, au fil des jours, augmente (on dit que la lune est croissante) puis diminue (on dit que la lune est décroissante).

Truc mnémotechnique pour se rappeler si la lune croît ou décroît : dans l’hémisphère nord, on dit que le lune « ment » car lorsqu’elle ressemble à un D rempli, elle Croît et lorsqu’elle ressemble à un C rempli, elle Décroît. Ce qui reste cohérent avec le truc des lettres p et d pour les premiers et derniers quartiers : au premier quartier, la lune croît donc elle ressemble à un D qui se transforme en p si on lui rajoute une barre verticale (ou en b, mais le b ne nous intéresse pas). Au dernier quartier, la lune décroît donc ressemble à un C, ce qui donne un d si on rajoute une barre verticale (ou un q). Simple, non ? Ah ! au fait, dans l’hémisphère sud, la lune ne ment pas !

lune_reunion

 

La lune ci-dessus ressemble à un C , alors elle décroît ? Non, car c’est une photo prise à la Réunion, dans l’hémisphère sud. Elle croît donc. Effectivement, c’est une photo prise le 31 mai 2012, en plein croissance entre le premier quartier du 28 mai et la pleine lune du 4 juin.

Intéressons-nous maintenant de plus près au couple terre – lune : nous avons vu que la terre est inclinée par rapport au plan de l’écliptique, mais pour nous qui sommes toujours à la verticale, l’écliptique nous apparaît inclinée sur la voûte céleste. La lune, au cours de sa rotation autour de la terre, va monter et descendre dans le ciel en suivant ce plan. Dans la pratique, nous pouvons constater ce mouvement en notant le décalage entre les positions successives de la lune dans le ciel d’une nuit à l’autre. N’oublions pas, en effet, que la rotation du ciel que nous constatons la nuit est due à la rotation de la terre sur elle-même. Sur une période aussi courte, les objets célestes ne changent pas de position les uns par rapport aux autres (sauf bien entendu la lune étant donné sa proximité et dans une moindre mesure les planètes, mais ce mouvement n’est pas détectable en quelques minutes d’observation). Il faut donc attendre la succession des jours et surtout des nuits pour noter que la lune monte ou descend dans le ciel. On dira qu’elle est montante ou descendante (ce qu’il ne faut surtout pas confondre avec la notion précédente de lune croissante et décroissante).

A l’échelle d’une vie d’homme, le plan de l’écliptique est immobile par rapport aux étoiles, nous voyons donc la lune accomplir son trajet dans les mêmes constellations. Celles-ci, au nombre de 12, sont appelées les constellations du zodiaque, car dans l’antiquité, nos ancêtres les avaient imaginées sous forme d’animaux mythologiques. Lors de chacune de ses révolutions autour de la terre, la lune passe successivement dans les douze constellations, celle des Gémeaux correspondant toujours au sommet de son trajet et celle du Sagittaire à la partie la plus basse.

Ces deux phénomènes sont cycliques, mais les périodes de retour sont différentes : en effet la lune est montante et descendante lorsqu’elle accomplit une révolution autour de la terre, c’est la révolution sidérale qui dure un peu plus de 27 jours. Par contre, l’aspect de la lune dépend de l’éclairage procuré par le troisième compère, le soleil. Lorsque la lune tourne autour de la terre, celle-ci continue son petit bonhomme de chemin autour du soleil et il faut compter deux jours de plus pour que la lune, après une révolution, nous présente le même aspect, l’ensemble terre – lune ayant pivoté de quelques degrés (c’est la révolution synodique qui dure 29 jours et des brouettes). Cette différence de deux jours conduit à un décalage variable des deux phénomènes, il est donc possible d’avoir une lune montante, alors qu’elle est décroissante et inversement. D’ailleurs, les pleines lunes (lune croissante) sont « hautes » (lune montante) uniquement aux alentours du solstice d’hiver, alors qu’elles sont « basses » (lune descendante) aux alentours du solstice d’été. Mais si, réfléchissez : en hiver le soleil reste bas sur l’horizon dans la journée, mais pendant la nuit, la lune qui est sur le même plan que le soleil (l’écliptique) est donc haut sur l’horizon. Et inversement pendant l’été.

Les phénomènes secondaires

Les astres en révolution ne parcourent pas un cercle parfait mais une ellipse, ce qui les conduit à s’éloigner et à se rapprocher de leur soleil ou de leur planète mère. C’est le cas de la lune qui à son apogée (point le plus éloigné) est à 400 000 kilomètres de la terre et à son périgée (point le plus proche) à 350 000 kilomètres.

Le plan de l’orbite de la lune, que l’on a supposé jusqu’ici confondu avec celui de l’écliptique, fait en réalité avec celui-ci un angle d’environ 5 degrés, qui conduit alternativement la lune à être très légèrement au-dessus et au-dessous de l’écliptique. Sans cette particularité, il y aurait une éclipse de soleil à chaque nouvelle lune et une éclipse de lune à chaque pleine lune, car à ces occasions, le soleil, la terre et la lune seraient parfaitement alignés. La trajectoire de la lune coupe le plan de l’écliptique en deux points particuliers, appelés les nœuds, et lorsque la lune est proche de ces points, les éclipses se produisent si la ligne joignant ces deux points (appelée ligne des nœuds) est orientée vers le soleil. Le nœud est dit ascendant lorsque la lune traverse le plan de l’écliptique pour passer au dessus, il est dit descendant dans l’autre cas.

Attention, cette notion de nœud ascendant ou descendant n’a aucun lien avec la lune ascendante ou descendante ! Une lune, par ailleurs croissante ou décroissante, peut passer par un nœud ascendant alors qu’elle est descendante.

De bonnes informations complémentaires dans l’article de wikipedia sur les phases lunaires.