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Éclipses solaires et lunaires

CollègeGéographieHeures, types et géométrie des ombres des éclipses, calculés à partir des phases lunaires moyennes avec des corrections périodiques (Meeus, chapitre 54)

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À propos de cette expérience

Il y a une nouvelle lune chaque mois ; pourquoi n’y a-t-il donc pas d’éclipse solaire chaque mois ? La réponse tient à une inclinaison d’un peu plus de 5 degrés : la Lune passe généralement au-dessus ou au-dessous de la ligne reliant la Terre au Soleil. Parcourez n’importe quelle année entre 2000 et 2050 et observez le retour des saisons d’éclipses. Voyez où l’ombre de la Lune tombe sur la Terre et jusqu’où la Lune s’enfonce dans l’ombre terrestre. Les dates et les types correspondent aux éclipses réelles.

Objectifs pédagogiques

  • Explique comment se produisent une éclipse solaire et une éclipse lunaire en vous appuyant sur les positions du Soleil, de la Terre et de la Lune.
  • Expliquez pourquoi il n’y a pas d’éclipse à chaque nouvelle lune et à chaque pleine lune.
  • Décrivez les saisons des éclipses et expliquez pourquoi elles reviennent tous les six mois.
  • Distinguez les éclipses solaires totales, annulaires et partielles, ainsi que les éclipses lunaires totales, partielles et pénombrales.
  • Expliquez pourquoi la Lune paraît rouge lors d’une éclipse totale.

Comment l’utiliser

  1. 1Lancez l’année 2026. À quelle phase de la Lune se produit chaque éclipse solaire ? Et chaque éclipse lunaire ?
  2. 2Observez la vue de côté lors des nouvelles lunes sans éclipse. Où se trouve la Lune par rapport à la ligne en direction du Soleil ?
  3. 3Observez la vue de dessus pendant une saison d’éclipses. Dans quelle direction pointe la ligne des nœuds ?
  4. 4Comptez les éclipses sur plusieurs années. Quel est le nombre minimum et maximum que vous trouvez ?
  5. 5Comparez en gros plan l’éclipse annulaire du 17 février 2026 et l’éclipse totale du 12 août 2026. Quelle est la différence ?
  6. 6Activez l’orbite à plat. Combien y aurait-il d’éclipses chaque année ? Pourquoi ?

Le modèle

Hauteur de la Lune au-dessus de l’écliptique, F = angle de la Lune par rapport à son nœud ascendant
La Lune et le Soleil semblent presque avoir la même taille dans le ciel
Nombre de mois entre les nouvelles lunes et durée nécessaire au Soleil pour revenir au même nœud
Le saros : les éclipses se répètent environ tous les 18 ans

Hypothèses

  • Les horaires et les types sont issus de l’algorithme de Jean Meeus, dans Astronomical Algorithms : nouvelles lunes et pleines lunes moyennes avec les plus grandes corrections périodiques. Les horaires sont précis à quelques minutes près ; les éclipses pénombrales très faibles peuvent être omises ou ajoutées par erreur.
  • Gamma est la distance entre l’axe de l’ombre et le centre de la Terre, exprimée en rayons terrestres. Le gros plan de l’éclipse solaire montre l’ombre au moment de l’éclipse maximale, et non la totalité de sa trajectoire à la surface de la Terre.
  • Les vues de dessus et de côté utilisent les mouvements moyens du Soleil, de la Lune et des nœuds. L’orbite lunaire est représentée bien plus grande qu’en réalité afin qu’on puisse la voir.
  • Les heures sont indiquées en UTC, avec un écart fixe de 70 s entre le temps terrestre et l’UTC.
  • L’orbite plane est une expérience de pensée : la Lune conserve ses distances réelles, mais orbite dans le plan de l’écliptique.

À essayer en classe

  1. Q1Pourquoi une éclipse lunaire est-elle visible depuis toute la face nocturne de la Terre, alors qu’une éclipse solaire totale ne l’est que depuis une bande étroite ?
  2. Q2Pourquoi une éclipse solaire ne peut-elle jamais se produire à la pleine lune ?
  3. Q3Quelle est la différence entre une éclipse solaire annulaire et une éclipse solaire totale ? Qu’est-ce qui détermine laquelle se produit ?
  4. Q4Les éclipses se produisent environ 19 jours plus tôt chaque année. Explique pourquoi en t’appuyant sur l’année d’éclipse.
  5. Q5Pourquoi la Lune devient-elle rouge pendant une éclipse lunaire totale au lieu de disparaître ?

Foire aux questions

Combien d’éclipses peut-il y avoir en une année ?

Au moins quatre (deux éclipses solaires et deux lunaires) et au plus sept. La plupart des années comptent deux saisons d’éclipses, chacune avec une ou deux éclipses solaires et une ou deux éclipses lunaires. Comme l’année d’éclipse est plus courte que l’année civile, une troisième saison peut commencer à la fin du mois de décembre.

Pourquoi la Lune éclipsée est-elle rouge ?

La lumière du Soleil qui traverse l’atmosphère terrestre est déviée vers l’ombre. L’atmosphère disperse la lumière bleue, si bien que la lumière qui atteint la Lune est rouge : celle de tous les levers et couchers de soleil qui ont lieu autour de la Terre à cet instant.

Peut-on observer une éclipse sans danger ?

L’observation d’une éclipse lunaire est totalement sans danger. Ne regarde jamais directement le Soleil pendant une éclipse solaire, sauf pendant la brève phase de totalité ; utilise plutôt des lunettes d’éclipse certifiées ou un projecteur à sténopé.