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Éclipse totale de la Lune : à quoi sont dues ses superbes couleurs ?

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La super Pleine Lune visible au cours de cette nuit du 27 au 28 septembre 2015 s'éclipsera à partir de 2 h 11 du matin. Plutôt que de totalement disparaître dans l'ombre de la Terre qu'il traversera alors, notre satellite naturel apparaîtra voilé de tons rouille et bleutés, surtout au début et à la fin de la totalité. Pourquoi ? À cause de notre atmosphère...

Les poussières dans l’atmosphère terrestre teintent en rouge sombre le cône d’ombre de notre Planète que reflète ici (à droite) la surface de la Lune, au cours de l’éclipse de mars 2007. L’autre moitié commence à y entrer. La couche d’ozone dans la haute atmosphère laisse une empreinte bleu clair, turquoise, visible à gauche. © Jens Hackman, Nasa

Cette nuit du 27 au 28 septembre 2015, ne sera pas une nuit de Pleine Lune tout à fait comme les autres. Puisque notre satellite naturel aura pratiquement atteint le point de son orbite elliptique le plus proche de la Terre (périgée), les Terriens qui le regarderont se lever au-dessus de l'horizon à l'opposé du Soleil couchant (soit quasiment à l'est car l'équinoxe d'automne était il y a seulement quelques jours, le 23 septembre) verront une super Pleine Lune, plus grande — visuellement parlant — que d'habitude. Sa distance avec nous ne sera alors que de 356.882 km. Grandiose, certes, mais le véritable clou du spectacle se manifestera un peu plus tard dans la soirée : une éclipse totale de la Lune. Pour être plus précis, elle sera visible le 28 septembre, à partir de 2 h 11 du matin (0 h 11 TU).

Puisque le plan de l'orbite lunaire est incliné de 5,1° par rapport à celui de la Terre autour du Soleil (l'écliptique), la Pleine Lune ne se cache pas tous les mois dans l'ombre de notre Planète. Toutefois, il n'est pas rare, comme cette nuit, qu'elle traverse le cône d'ombre lequel s'étend sur plus de deux millions de kilomètres. Dans ces conditions, avec la Terre qui arrête les rayons du Soleil, il est légitime de penser que notre satellite naturel, qui d'ordinaire réfléchit l'astre solaire avec véhémence, va doucement s'estomper jusque'à s'éteindre totalement... Du moins, le temps qu'il s'enfonce vers le centre du cône d'ombre. Mais ce ne sera pas le cas, à caus de l'atmosphère qui enveloppe notre planète.

La Pleine Lune entrera dans la pénombre (en bleu sombre) à 0 h 11 TU (ajouter deux heures en France métropolitaine). Notre satellite commencera à entrer dans l’ombre (en rouge) à 2 h 11 TU. © X. Jubier

Les couleurs de la Lune éclipsée trahissent la composition de notre atmosphère

Ces caractéristiques de notre biosphère rendent d'autant plus fascinante l'observation d'une telle éclipse. En effet, outre le changement de ton visible lorsque la Lune passe dans la pénombre, sa surface éclairée de front un peu plus tôt par le Soleil change progressivement de teintes au début — et à la fin — de la totalité, offrant de délicats dégradés de turquoise, bleu pâle, lavande, violet jusqu'aux teintes cuivre, sanguin et sépia. On discerne encore mieux les nuances à travers une paire de jumelles ou une petite lunette astronomique (il n'est pas nécessaire d'agrandir beaucoup pour l'occasion).

Alors que les teintes rouges sont le produit de la lumière solaire diffusée par les diverses particules en suspension (poussières, pollution, cendres volcaniques ou d'incendies de forêt, etc.) et les masses nuageuses présentes dans l'atmosphère — il est amusant de songer que ces nuances dépendront donc de la qualité de l'air au-dessus des régions qui seront alors sur les franges de notre Planète —, le voile bleuté est quant à lui un témoignage indirect de l'ozone dans la haute atmosphère. « La lumière passant à travers la stratosphère pénètre la couche d'ozone, explique Richard Keen, spécialiste de l'atmosphère à l'université du Colorado interrogé sur le phénomène par le site Spaceweatherqui absorbe la lumière rouge et laisse passer la lumière bleue. » Le chercheur rappelle qu'on ne peut l'appréhender qu'exclusivement au cours des premières et dernières minutes de la totalité (en l'occurrence à 4 h 11 et à 5 h 23, respectivement).

Avis aux amateurs et à tous les curieux. N'oubliez pas que vous pouvez photographier le phénomène avec un simple APN compact, bridge ou hybride. Futura-Sciences vous prodigue quelques conseils pour les réussir. Donc, programmez votre réveil : la Pleine Lune entrera dans la pénombre à 0 h 11 TU (2 h 11, heure de Paris). Il sera 1 h 7 TU (3 h 7 en France) quand elle arrivera dans l'ombre, 2 h 11 TU (4 h 11) au début de la totalité, 2 h 51 TU (4 h 51) au milieu de la totalité, 3 h 23 TU (5 h 23) à la fin de la totalité, 4 h 27 TU (6 h 27) lorsque notre satellite sortira de l'ombre de la Terre et 5 h 22 TU (7 h 22) quand il quittera la pénombre. Ce sera l'aube et l'astre du jour ne tardera plus à se lever.

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