L’erreur que presque tout le monde commet en dessinant la Lune : pourquoi ses phases ne sont pas l’ombre de la Terre ?

En admirant la Lune, l’un des objets nocturnes qui a le plus attiré l’attention de l’humanité depuis que nous avons conscience de notre propre existence, nous avons remarqué que son visage change jour après jour, se couvrant d’une ombre au fil du mois lunaire.

Le temps que met la Lune pour compléter une orbite ou un tour autour de la Terre est ce que les astronomes appelons le mois lunaire ou la lunaison. Cette durée peut varier selon le point depuis lequel on effectue la mesure.

Si nous nous trouvons sur la Terre, le temps que nous mesurerons entre une phase nouvelle et la suivante (nouvelle également) sera d’environ 29,5 jours, ce que nous appelons le mois synodique, qui est dû à l’avancée de notre planète autour du Soleil, le troisième objet à prendre en compte.

Si au contraire nous nous trouvions sur la Lune, nous verrions que le temps nécessaire pour effectuer une révolution complète autour de la Terre, que nous appelons le mois sidéral, serait de 27,3 jours, une différence de plus de deux jours qui, en réalité, s’explique par les mouvements propres à chaque objet.

Et dans tout cela, que viennent faire les ombres ou phases que présente notre satellite ? Quel lien ont-elles avec ces mouvements ou ces durées que nous mesurons ? Pour y répondre, nous devons sortir un peu du système Terre-Lune (avec le Soleil comme complice) afin de mieux comprendre ce qui se passe.

Une orbite particulière

La première chose à rappeler est que la Lune ne tourne pas autour de la Terre (par rapport à cette dernière) en suivant un cercle, mais une ellipse, une sorte de cercle aplati. Ce type d’orbite est appelé orbite képlérienne, car c’est Johannes Kepler qui en a établi les lois.

De plus, l’objet dominant (dans ce cas la Terre) occupe l’un des foyers de l’ellipse (un peu comme le centre dans un cercle, mais pour une ellipse il y en a deux). Cela fait qu’à un moment de sa révolution, la Lune se trouve plus éloignée (apogée) et à un autre plus proche (périgée), modifiant ainsi la perspective que nous avons depuis notre planète.

C’est pour cette raison que la distance entre nous et le satellite peut varier d’environ 50 000 kilomètres, allant d’environ 356 000 à 406 000 kilomètres, soit un peu plus de quatre fois la taille de notre planète. Cette différence se reflète dans les superlunes lorsqu’elle est proche, ou dans les microlunes lorsqu’elle est éloignée.

De plus, si nous observons l’écliptique, c’est-à-dire le plan imaginaire dans lequel se trouvent la Terre et le Soleil, nous verrons que l’orbite de la Lune est inclinée d’un peu plus de 5 degrés, ce qui fait que les points où elle croise l’écliptique sont appelés nœuds : ascendant lorsqu’elle va du sud vers le nord, et descendant lorsqu’elle va du nord vers le sud.

Les phases de la Lune

Une fois cela compris, nous devons rappeler deux choses. La première est que la Lune n’émet pas sa propre lumière (visible), nous la voyons grâce à la lumière qu’elle reflète du Soleil. La deuxième est qu’elle tourne sur son propre axe en un temps égal à celui qu’elle met pour faire un tour autour de la Terre ; c’est pour cette raison que nous voyons toujours la même face.

Depuis notre point de vue, c’est l’objet astronomique le plus grand du ciel nocturne, puisqu’il se trouve très près de nous. La lumière du Soleil qu’elle renvoie est très spectaculaire lorsqu’elle frappe sa surface, ce que nous pouvons apprécier lors d’une pleine Lune, qui est généralement majestueuse, surtout lorsqu’elle se produit alors que la Lune est au périgée, donnant lieu à une superlune.

La lumière solaire qui frappe sa surface se trouve toujours du même côté que notre jour terrestre, c’est-à-dire qu’une moitié entière de sa surface reçoit la lumière du Soleil. Pour nous, elle ne montrera donc que la portion éclairée qui est visible depuis notre position à un moment donné. Pour comprendre cela, comparons les phases Nouvelle et Pleine.

En phase Nouvelle, toute la surface qui reçoit la lumière du Soleil est du même côté que notre journée terrestre, nous ne pouvons donc pas la voir puisqu’elle se trouve « de l’autre côté ». À l’inverse, lorsque nous nous trouvons entre la Lune et le Soleil, le jour lunaire coïncide avec notre nuit et ce que nous voyons est la face entièrement éclairée.

Quarts ou moitiés ?

Dans les phases de dernier quartier ou de premier quartier, il se produit quelque chose de similaire. Bien que la moitié de la surface de la Lune (le jour lunaire) continue à recevoir la lumière du Soleil, comme elle se trouve dans un angle droit par rapport à la Terre, ce que nous verrons sera la moitié de la face visible éclairée, ou en réalité un quart de la surface totale de la Lune.

D’où le fait que les noms soient des « quarts » et non des « moitiés », car depuis notre point de vue, ce n’est que la moitié de la face visible de la Lune que nous observons. Un concept qui était déjà compris par les anciens Sumériens et qui a été transmis ensuite aux Grecs.

La différence entre le dernier quartier et le premier quartier réside dans le fait que la Lune se dirige soit vers sa phase de Nouvelle Lune, plongée dans l’obscurité totale, soit vers sa phase de Pleine Lune, entièrement illuminée, et selon qu’on peut l’admirer à l’aube ou en fin d’après-midi, respectivement.

Quoi qu’il en soit, pouvoir admirer et apprécier la Lune, cette compagne magique, nous rappelle toujours la beauté de la nature et ce que l’Univers nous offre. Et dans quelques millions d’années, nous ne pourrons plus le faire de la même manière, car elle s’éloigne de nous à un rythme de 4 cm par an. Alors profitons-en !