éclipse

(bas latin eclipsis, du grec ekleipsis)

Disparition temporaire d'un astre dans l'ombre ou la pénombre d'un autre.

ASTRONOMIE

Il existe une différence fondamentale de nature entre une éclipse de Lune et une éclipse de Soleil :

• l'éclipse de Lune est un phénomène qui affecte la Lune elle-même et que peut constater tout observateur situé en un point quelconque de l'hémisphère terrestre d'où la Lune est visible au-dessus de l'horizon ;

• l'éclipse de Soleil, au contraire, n'est due qu'à une heureuse coïncidence : la Lune est 400 fois plus proche de la Terre que le Soleil, tout en ayant un diamètre 400 fois moindre environ, de sorte que les deux astres, vus de la Terre, apparaissent pratiquement de la même grosseur dans le ciel ; lorsque les conditions sont favorables, la Lune peut donc occulter temporairement le Soleil, pour les observateurs situés dans une zone limitée de la surface terrestre.

1. Les éclipses de Lune

Les éclipses de Lune se produisent à la pleine lune. Une éclipse de Lune peut être totale, si la Lune plonge entièrement dans l'ombre de la Terre ; partielle, si elle n'y plonge que partiellement ; ou par la pénombre, si la Lune ne pénètre que dans la pénombre terrestre.

La phase de totalité peut durer jusqu'à 1 h 45 min. Il est rare que la Lune disparaisse complètement lorsqu'elle se trouve totalement plongée dans l'ombre. En général, elle se pare d'une teinte rougeâtre. Cette luminosité résiduelle est due à des rayons solaires réfractés par l'atmosphère terrestre (→ lumière).

2. Les éclipses de Soleil

Les éclipses de Soleil se produisent à la nouvelle lune. Une éclipse de Soleil peut être totale, partielle ou annulaire. Elle est totale si l'ombre de la Lune vient balayer la surface terrestre, et partielle lorsque c'est seulement la pénombre lunaire qui atteint la Terre.

Une éclipse totale n'est vue comme totale que dans la bande de territoire balayée par l'ombre de la Lune, soit une bande ayant tout au plus 300 km de large pour quelques milliers de kilomètres de long ; de part et d'autre de cette bande, il existe une zone bien plus vaste traversée par la pénombre, où l'éclipse est vue comme partielle. Quant à l'éclipse annulaire, elle doit son nom à ce que, au moment où elle est maximale, le Soleil ne disparaît pas complètement derrière la Lune, mais subsiste sous l'aspect d'un mince anneau lumineux. Un tel phénomène se produit lorsque les conditions d'une éclipse totale sont réunies, mais que la Lune se trouve au voisinage de son apogée : elle est donc située trop loin pour que son cône d'ombre atteigne la Terre.

Le disque lunaire, dans le ciel, apparaît légèrement plus petit que celui du Soleil et ne peut donc le masquer complètement. Il peut arriver que l'éclipse soit totale dans certaines régions et annulaire dans d'autres : on parle alors d'éclipse annulaire-totale, ou mixte. La phase de totalité d'une éclipse de Soleil est toujours assez brève : sa durée maximale est de 7,5 minutes à l'équateur et elle diminue quand on se rapproche des pôles ; à la latitude de Paris, elle n'est que de 6 minutes environ.

3. Conditions d’apparition des éclipses

Si la Lune tournait autour de la Terre exactement dans le même plan (appelé écliptique) que la Terre autour du Soleil, il y aurait une éclipse de Soleil à chaque nouvelle lune et une éclipse de Lune à chaque pleine lune. Mais, en fait, l'orbite lunaire est inclinée d'environ 5° 9′ sur l'orbite terrestre : aussi petit soit-il, cet angle représente à peu près dix fois le diamètre apparent du disque lunaire dans le ciel. Il est donc suffisant pour que, le plus souvent, à la pleine lune ou à la nouvelle lune, le globe lunaire passe trop « au-dessus » ou « au-dessous » de la ligne joignant les centres du Soleil et de la Terre pour que l'on puisse observer une éclipse. Les éclipses ne peuvent se produire que lorsque la Lune est suffisamment proche du plan de l'orbite terrestre, autrement dit de l'un des deux points où le plan de son orbite coupe celui de l'orbite de la Terre, points que l'on appelle les nœuds de l'orbite lunaire.

4. Grandeur d'une éclipse

Les astronomes caractérisent une éclipse de Soleil ou de Lune par sa grandeur, valeur numérique de la fraction maximale du Soleil ou de la Lune qui est éclipsée. Celle-ci est inférieure à 1 si l'éclipse est partielle (ou, éventuellement, annulaire dans le cas d'une éclipse de Soleil) et égale ou supérieure à 1 si l'éclipse est totale. Plus elle dépasse 1, plus la phase de totalité est longue. La grandeur d'une éclipse de Soleil varie selon la situation de l'observateur à la surface de la Terre.

5. Fréquence des éclipses

Pour des raisons tenant à la mécanique céleste, les éclipses de Lune et de Soleil se reproduisent suivant un cycle d'environ 18 ans 11 jours, appelé saros, déjà connu dans l'Antiquité. Il se produit chaque année entre 4 et 7 éclipses de Soleil et de Lune (y compris celles par la pénombre). Ce nombre comprend toujours au moins 2 éclipses de Soleil et 2 de Lune. Une éclipse de Lune est fréquemment précédée ou suivie d'une de Soleil à deux semaines environ d'intervalle.

Sur de longues périodes, il se produit en moyenne autant d'éclipses de Lune que d'éclipses de Soleil, mais il est beaucoup plus rare de pouvoir observer une éclipse de Soleil qu'une éclipse de Lune en un lieu donné, ou même à l'échelle d'un pays comme la France, en raison de la zone de visibilité limitée d'une éclipse totale de Soleil. Ainsi, en un lieu donné, on observe, en moyenne, une éclipse totale de Lune tous les deux ans environ, mais une éclipse totale de Soleil tous les 370 ans seulement. En France, au xx^e s., trois éclipses totales seulement ont été visibles : respectivement, le 17 avril 1912 (éclipse annulaire-totale), le 15 février 1961 et le 11 août 1999. La prochaine ne sera observable que le 3 septembre 2081 (l'éclipse du 20 mars 2015 sera totale de l'Écosse au Spitzberg, mais partielle en France).

Comme la Lune s'éloigne de la Terre de 2 m par siècle, dans quelques centaines de millions d'années, elle ne pourra plus masquer entièrement le Soleil dans le ciel et l'on n'observera plus, sur la Terre, d'éclipse totale de Soleil.

Même lorsque l'éclipse est partielle, observer directement le Soleil est dangereux pour l'œil humain : il faut donc se procurer des lunettes spécialement adaptées au phénomène.

Pour en savoir plus, voir les articles astronomie, Système solaire.