La semaine prochaine, le vendredi 27 juillet, nous pourrons observer l’éclipse lunaire totale la plus longue du 21ème siècle. Lors de cet événement, la Terre passera entre le Soleil et la Lune, projetant une ombre sur cette dernière. En passant au centre de la zone d’ombre terrestre, le satellite naturel se parera momentanément d’une couleur rougeâtre. Un phénomène astronomique appelé « Lune rousse ».
Lors d’une éclipse solaire totale, la Lune s’interpose entre le Soleil et la Terre en projetant son ombre sur celle-ci. L’ombre ne revêt aucune couleur particulière car la Lune est dépourvue d’atmosphère. Cependant, la situation est différente lors d’une éclipse lunaire totale car la Terre, quant à elle, possède bien une atmosphère.
Cette dernière, riche en azote, est à l’origine de la diffusion de la lumière solaire blanche — la combinaison de plusieurs couleurs du spectre — qu’elle disperse dans des couleurs bleues, d’où la vision d’un ciel bleu (diffusion Rayleigh et théorie de Mie). Au crépuscule et à l’aube, les ondes lumineuses captées par notre vision photopique subissent une diffusion plus importante, les couleurs tendent donc vers le rouge, l’orange et le vert (sélection optique par la loi de Rayleigh).
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Lune rousse : la diffusion de la lumière solaire par l’atmosphère terrestre
De la même manière, lors d’une éclipse lunaire totale, la lumière solaire diffusée par l’atmosphère terrestre est projetée sur la Lune. « Si vous étiez à la surface de la Lune durant une éclipse lunaire, vous verriez le Soleil se coucher et se lever derrière la Terre » explique David Diner, planétologue au JPL (NASA). « Vous observeriez la réfraction et la dispersion des rayons solaires par l’atmosphère terrestre ». C’est pourquoi la Lune apparaît rougeâtre lors d’une éclipse lunaire totale, la lumière solaire diffusée par la Terre est projetée sous forme d’un cône d’ombre coloré sur la Lune.
Le régolite, c’est-à-dire la fine couche de poussière recouvrant la surface lunaire, possède également une propriété de « retour de diffusion ». Cette dernière permet à la Lune de renvoyer une grande partie de la lumière qu’elle reçoit ; ce phénomène explique, entre autre, l’apparence bien plus brillante de la Lune durant les phases de pleine Lune. Donc durant une éclipse lunaire totale, la Lune renvoie sur la Terre la lumière solaire diffusée par l’atmosphère terrestre.
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Il peut exister de nombreuses variations de couleurs (brun, carmin, grenat, orange, etc) entre les éclipses lunaires à cause des modifications atmosphériques dues aux activités humaines et naturelles. « La présence de poussière et de pollution dans la basse atmosphère a tendance à atténuer les couleurs du Soleil levant et couchant, tandis que des particules fines de fumée ou des micro-aérosols relargués en altitude lors d’éruptions volcaniques ont tendance à intensifier les couleurs et approfondir l’aspect rougeâtre du Soleil » explique Diner.
Si les conditions météorologiques sont bonnes, la majeure partie de l’Afrique de l’Est, le Moyen-Orient et l’Asie Centrale devraient pouvoir observer la totalité de l’éclipse lunaire. Les scientifiques basés en Antarctique seront eux aussi aux premières loges. L’Europe, l’Asie de l’Est, l’Australie, l’Indonésie et les régions périphériques devraient pouvoir observer partiellement l’éclipse lunaire ; l’Australie de l’Ouest devrait avoir accès à la totalité du phénomène.