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En détail, l'éclipse totale de Lune du 21 février 2008, la dernière avant 2015 !

Philippe Morel, de la Société Astronomique de France, nous explique par le menu comment se déroulera cette éclipse de Lune, ce que l'on pourra observer et comment comprendre les phénomènes en jeu, que l'on peut reproduire... avec deux bougies.

A chaque instant, le Soleil éclaire la Terre laissant à l’opposé de cette dernière par rapport au Soleil un double cône d’ombre et de pénombre. © Philippe Morel/SAF

A chaque instant, le Soleil éclaire la Terre laissant à l’opposé de cette dernière par rapport au Soleil un double cône d’ombre et de pénombre. © Philippe Morel/SAF

En détail, l'éclipse totale de Lune du 21 février 2008, la dernière avant 2015 ! - 11 Photos

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Seule éclipse totale de Lune visible depuis la France en 2008 et dernière totalité visible depuis la métropole avant le 28 septembre 2015, le phénomène du matin du 21 février sera facile à observer et offrira un beau spectacle... à qui sera éveillé sous un ciel exempt de nuages.

Pour comprendre le déroulement de l'éclipse, on peut réaliser une petite expérience avec une balle et deux bougies, qui montre bien la différence entre l'ombre et la pénombre.

(D’après Martinez P. et Morel P., Observer l’éclipse pour tous, Adagio, 1999)

Si les deux bougies limitent le diamètre du Soleil, l’intersection des aires d’arrêt de la propagation de la lumière, du fait de la présence de la Terre, définit une zone (œil n°3) d’où il sera impossible de voir aucune des deux bougies. Toujours depuis cette zone, et si nous plaçons le Soleil entre ces deux bougies, aucune lumière directe n’entrera dans l’œil n°3. Seules les zones définies par la position de l’œil n°1 et l’œil n°2 seront partiellement éclairées par le Soleil, définissant la zone de pénombre du Soleil, alors que l’œil n°3 est placé dans l’ombre qui a la forme d’un cône dont la base est à peu de choses près le disque de la Terre.

Lors d’une éclipse totale, la Lune traverse ce cône de manière plus ou moins centrale. Il faut pour cela obtenir un alignement le plus parfait possible entre le Soleil, la Terre et la Lune, ce qui ne peut se produire que lors d’une Pleine Lune, mais malheureusement pas à chaque Pleine Lune. Le 21 février 2008, le cône d’ombre mesurera environ 1.381.000 km et, à la distance de la Lune par rapport à la Terre, sa section aura un diamètre d’environ 11.700 km.

Cependant, durant sa traversée de l’ombre de la Terre, même si la Lune ne se trouve plus éclairée par le Soleil, elle en reçoit la lumière déviée par l’atmosphère terrestre, ce qui fait tout l’intérêt et toute la beauté de ce phénomène. Avant cela, la Pleine Lune entrera dans la zone de pénombre puis glissera progressivement dans l’ombre. Les phases inverses se produiront après la totalité. Durant la totalité, un observateur placé sur la Lune aurait droit à une éclipse totale de Soleil par la Terre.

Les circonstances de l'éclipse

A l'instant du milieu de la totalité la distance Terre-Lune sera de 380.800 km et la distance Terre-Soleil de 147.925.000 km. Ces distances conditionnent la longueur du cône d'ombre qui sera alors de 138.1000 km. Il s'agira d'une éclipse de nœud descendant dont la grandeur sera égale à 1,11.

La totalité sera relativement courte (50 minutes). Elle débutera à 3 h 01 min TU (Temps Universel) et se terminera à 3 h 50,8 min TU. A la distance où se trouvera la Lune, la section de l'ombre de la Terre aura un diamètre de 9.120 km et à 3 h 25,9 min TU le point le plus central du limbe nord de la Lune se trouvera à environ 770 km de l'axe géométrique de l'ombre. Cette éclipse ne plongera donc pas la Lune dans la partie la plus sombre de l'ombre.

-- 0 h 36 min TU : entrée dans la pénombre P1

L'éclipse survenant après le passage au méridien, sa hauteur ira en décroissant à mesure de son déroulement. Le sud-ouest sera la région la plus privilégiée puis l'ouest. A l'instant de l'entrée de la pénombre, rien ne sera visible et il faudra attendre environ 20 minutes pour commencer à percevoir un discret assombrissement à l'oeil nu. A l'instant de l'entrée dans la pénombre, la Lune se trouvera à 48° de hauteur à Lille, 49° à Strasbourg, 50° à Rouen et Paris, 53° à Poitiers et Lyon, 54° à Nice, 55° à Ajaccio, Marseille et Bordeaux et presque 56° à Toulouse.

-- 1 h 43 min TU : entrée dans l'ombre

A partir de 1 h 43 min TU, une échancrure sombre va progressivement envahir le disque de la Lune et peu à peu la clarté du disque de l'astre des nuits va s'éteindre pour laisser place à une féerie de couleurs. A l'instant de l'entrée dans l'ombre, la Lune se trouvera à 44° de hauteur à Lille, 43° à Strasbourg, 46° à Rouen et Paris, 48° à Poitiers, 47° à Lyon, Nice et Ajaccio, 48° à Marseille, 50° à Bordeaux et à Toulouse.

-- 3 h 01 min TU : début de totalité T1

A partir de 3 h 01 min TU, la Lune sera noyée dans l'ombre de la Terre pour une durée de 50 minutes et sera le théâtre d'un jeu de couleurs changeantes. A ce moment, la Lune se trouvera à 35° de hauteur à Lille, 33° à Strasbourg, 36° à Rouen et Paris, 38° à Poitiers, 36° à Lyon, 35° à Nice et Ajaccio, 37° à Marseille, 40° à Bordeaux et Brest et 39° à Toulouse.

-- 3 h 25 min TU : milieu de l'éclipse M

Au milieu de l'éclipse, la Lune se trouvera à 31° de hauteur à Lille, 29° à Strasbourg, 32° à Rouen et Paris, 34° à Poitiers, 32° à Lyon, 31° à Nice, 30° à Ajaccio, 32° à Marseille, 35° à Bordeaux, 36° à Brest et 35° à Toulouse.

-- 3 h 50 min TU : fin de totalité T2

En fin de totalité, la Lune se trouvera à moins de 30° de hauteur ailleurs que dans le sud-ouest et l'ouest : 27° de hauteur à Lille, 25° à Strasbourg, 29° à Rouen et Paris, 30° à Poitiers, 28° à Lyon, 27° à Nice, 26° à Ajaccio, 28° à Marseille, 32° à Bordeaux, 33° à Brest et 31° à Toulouse.

-- 5 h 08 min TU : sortie de l'ombre O2

A partir de la fin de la totalité, la Lune va progressivement s'extraire du cône d'ombre de la Terre et au terme de cette sortie sa hauteur sera comprise entre 10 et 15° à l'est d'une ligne joignant Lille à Montpellier et entre 15 et 20° à l'ouest de cette ligne. Seule la pointe de la Bretagne bénéficiera d'une hauteur de la Lune un peu supérieure à 20°.

-- 6 h 15 min TU : sortie de la pénombre

La sortie de la pénombre se fera dans l'aurore avec un disque lunaire à moins de 10° de hauteur où que cela soit en France.

L’éclipse sera-t-elle claire ou sombre ?

Vis-à-vis de la lumière solaire, l’atmosphère terrestre se comporte comme une loupe et dévie la lumière diffusée vers l’axe de l’ombre. La lumière traversant l’atmosphère à une altitude faible sera la plus diffusée et déviée et produira des éclipses sombres si la Lune se trouve au plus près de la Terre (périgée). A l’inverse, la lumière pénétrant en altitude dans l’atmosphère en sortira peu déviée et diffusée et intéressera les éclipses avec présence de la Lune au plus loin de la Terre (éclipse d’apogée). Bien sûr, plus une éclipse totale de Lune est centrale et plus elle sera sombre mais une éclipse centrale d’apogée sera plus claire qu’une éclipse centrale de périgée.

La construction géométrique des rayons à l’instant du milieu d’une éclipse est possible si on connaît, en plus de l’angle de réfraction issu de la traversée de l'atmosphère, les distances Soleil-Terre et Terre-Lune ainsi que le diamètre de ces deux astres et la hauteur moyenne de traversée de la lumière dans l’atmosphère terrestre. A cet égard, l’éclipse totale de Lune du 21 février 2008 devrait être un peu plus claire que celle des 3 et 4 mars 2007 mais plus sombre que celle des 8 et 9 novembre 2003.

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Cette éclipse a fait l’objet d’une étude détaillée parue dans le n°2 de la nouvelle revue l’Astronomie désormais disponible dans les points presse.


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