Le ciel — astronomie

Les phases de la Lune : pourquoi la Lune change de forme

La Lune ne change jamais vraiment de forme. Le Soleil en éclaire toujours la moitié, mais, tandis que la Lune tourne autour de la Terre, nous voyons cette moitié éclairée sous des angles différents : une part plus ou moins grande nous fait face. Un cycle complet, de nouvelle Lune à nouvelle Lune, dure environ 29,5 jours.

Levez les yeux plusieurs soirs de suite : la Lune semble se transformer. Un mince filet, un demi-cercle, un disque rayonnant. Pourtant, la Lune elle-même reste la même. Ce qui change, c'est notre point de vue. Cet article explique pourquoi, nomme les phases et montre comment les reconnaître à l'œil nu.

La moitié éclairée et la moitié sombre

La Lune ne produit aucune lumière propre. Nous la voyons parce qu'elle réfléchit la lumière du Soleil. À chaque instant, le Soleil éclaire la moitié de la Lune qui lui fait face, tandis que l'autre moitié est dans la nuit, comme sur Terre. Quand la Lune se déplace autour de nous, l'angle entre le Soleil, la Terre et la Lune change sans cesse, et nous voyons donc une part différente de la moitié éclairée.

Une idée reçue très répandue veut que les phases soient l'ombre de la Terre projetée sur la Lune. Ce n'est pas le cas. L'ombre de la Terre n'atteint la Lune que lors d'une éclipse lunaire, qui n'a lieu que quelques fois par an et seulement à la pleine Lune. Les phases sont visibles chaque mois et relèvent uniquement de la géométrie d'observation. Pour en savoir plus sur notre satellite, voir La Lune.

Les huit phases principales

Le cycle est généralement décrit en huit étapes :

1. Nouvelle Lune. La Lune se trouve à peu près entre la Terre et le Soleil. Sa face non éclairée est tournée vers nous : elle est pratiquement invisible. Elle se lève et se couche à peu près en même temps que le Soleil.
2. Premier croissant. Après quelques jours, un fin croissant apparaît bas dans le ciel à l'ouest, après le coucher du Soleil.
3. Premier quartier. Exactement la moitié du disque visible est éclairée. Le nom renvoie au fait que la Lune a parcouru un quart de son cycle, et non à la part que nous voyons.
4. Gibbeuse croissante. Plus de la moitié du disque, mais pas encore sa totalité, est éclairée, et cette part grandit chaque nuit.
5. Pleine Lune. La Terre se trouve à peu près entre le Soleil et la Lune, et toute la moitié éclairée nous fait face. La pleine Lune se lève vers le coucher du Soleil et se couche vers son lever.
6. Gibbeuse décroissante. La partie éclairée commence à diminuer.
7. Dernier quartier. De nouveau un demi-disque, mais c'est le côté opposé qui est éclairé. La Lune se lève vers minuit et se voit facilement le matin.
8. Dernier croissant. Un fin filet dans le ciel à l'est avant l'aube, après quoi le cycle recommence.

Une pleine Lune proche du périgée (le point de son orbite le plus proche de la Terre) est couramment appelée super Lune, et l'expression Lune bleue désigne une curiosité du calendrier. Les deux font partie du même cycle ordinaire.

La lunaison (mois synodique)

Le temps écoulé d'une nouvelle Lune à la suivante est le mois synodique, d'environ 29,53 jours en moyenne. Il est plus long que le temps dont la Lune a besoin pour accomplir un tour complet par rapport aux étoiles, le mois sidéral, qui dure environ 27,32 jours. Cet écart s'explique par le fait que la Terre avance aussi sur son orbite autour du Soleil pendant que la Lune tourne autour de nous : la Lune doit donc parcourir un peu plus de chemin pour retrouver le même alignement avec le Soleil.

Le mois synodique est une moyenne. Les cycles individuels varient de plusieurs heures, car l'orbite de la Lune n'est pas un cercle parfait. C'est pourquoi les heures exactes de la nouvelle et de la pleine Lune proviennent d'un almanach astronomique ou d'éphémérides (un tableau de positions calculées), et non d'un simple comptage. Elles sont indiquées en temps universel : la date du calendrier peut donc différer d'un jour selon votre fuseau horaire.

L'orbite de la Lune est inclinée d'environ 5 degrés par rapport au plan du trajet de la Terre autour du Soleil. Par conséquent, la plupart des nouvelles et pleines Lunes passent au-dessus ou au-dessous de la ligne d'ombre, et aucune éclipse n'a lieu. Voir aussi éclipse solaire.

Croissante ou décroissante : un repère rapide

Depuis l'hémisphère Nord, la règle est simple :

• Si le côté éclairé est à droite, la Lune est croissante (elle grandit). On la voit dans le ciel du soir.
• Si le côté éclairé est à gauche, la Lune est décroissante (elle diminue). On la voit surtout tard dans la nuit et le matin.

Dans l'hémisphère Sud, l'image est inversée. Près de l'équateur, un croissant apparaît souvent couché sur le dos, comme une coupe ou une barque, plutôt que debout.

L'heure est un autre indice : une Lune dans le ciel du soir est généralement croissante, une Lune dans le ciel du matin est décroissante. En moyenne, la Lune se lève environ 50 minutes plus tard chaque jour, parce qu'elle avance sur son orbite dans le même sens que la rotation de la Terre.

Lors d'un fin croissant, on peut parfois voir le reste du disque faiblement lumineux. C'est la lumière cendrée : la lumière du Soleil réfléchie par la Terre sur la face nocturne de la Lune. Pour des conseils d'observation, lisez comment observer le ciel nocturne.

Comme la Lune est en rotation synchrone (verrouillée par les marées), nous en voyons toujours la même face. Les phases ne changent que l'éclairage, pas l'hémisphère qui nous fait face.

Les phases de la Lune à travers les cultures

Les phases sont l'horloge du ciel la plus facile à lire ; elles sont donc à la base de nombreux calendriers. Le calendrier islamique est purement lunaire, et chaque mois commence avec l'observation du premier fin croissant. Les calendriers hébraïque et chinois traditionnel sont luni-solaires : les mois suivent les phases, tandis que des mois intercalaires maintiennent l'année en accord avec les saisons. Dans de nombreuses traditions chrétiennes, la date de Pâques est liée à la pleine Lune suivant l'équinoxe de mars.

Bien des cultures associent aussi les phases à des fêtes, des coutumes et des savoirs de jardinage. Ce sont des traditions culturelles. Les études scientifiques n'ont pas trouvé de lien fiable entre les phases et le comportement humain ; voir la Lune influence-t-elle les gens ?. La façon dont les phases sont lues dans la tradition astrologique est décrite dans la Lune en astrologie.

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