La Lune et le Soleil ont presque la même taille dans notre ciel, mais ils n’ont pas en réalité la même taille. Le Soleil est énorme. La Lune est minuscule en comparaison. La raison pour laquelle ils semblent similaires est la distance.
Le Soleil est environ 400 fois plus large que la Lune et il est également environ 400 fois plus éloigné de la Terre. Ces deux ratios s’annulent presque. De notre point de vue, les disques du Soleil et de la Lune semblent tous deux larges d’environ un demi-degré.
Cette coïncidence est la raison pour laquelle des éclipses solaires totales peuvent se produire.
La taille apparente dépend de l'angle
Lorsque vous tenez votre pouce à bout de bras, il peut couvrir un bâtiment éloigné. Votre pouce n'est pas plus gros que le bâtiment. À votre avis, cela prend seulement un angle similaire.
Les astronomes appellent cela taille angulaire ou taille apparente. Cela dépend à la fois de la taille réelle d'un objet et de sa distance par rapport à l'observateur.
La Lune est suffisamment proche pour que son petit disque puisse couvrir le Soleil, beaucoup plus grand mais beaucoup plus éloigné. Lors d’une éclipse solaire totale, la correspondance est si bonne que la Lune cache la surface solaire brillante tout en laissant la faible couronne visible autour d’elle.
Le match n'est pas parfait
L'orbite de la Lune autour de la Terre est elliptique et non un cercle parfait. Parfois, la Lune est plus proche de la Terre, près du périgée. Parfois, c'est plus loin, près de l'apogée.
Lorsque la Lune est plus proche, elle paraît légèrement plus grande et peut couvrir complètement le Soleil si l’alignement est correct. Cela produit une éclipse solaire totale.
Lorsque la Lune est plus éloignée, elle paraît légèrement plus petite. S’il passe au centre du Soleil à cette distance, il ne peut pas couvrir tout le disque solaire. Un anneau brillant reste visible autour de la Lune, produisant une éclipse annulaire.
C’est pourquoi deux éclipses peuvent avoir des alignements similaires mais des apparences différentes.
Le Soleil change également de taille apparente
L'orbite de la Terre autour du Soleil est également légèrement elliptique. Le Soleil apparaît un peu plus grand lorsque la Terre est proche du périhélie début janvier et un peu plus petit près de l'aphélie début juillet.
Ce changement est inférieur au changement de taille apparente de la Lune, mais il reste important dans la géométrie de l'éclipse. Les prédictions d'éclipse tiennent compte des tailles et des distances des deux corps.
La totalité est une coïncidence temporaire
La Lune s'éloigne lentement de la Terre au fil des temps géologiques. Dans un futur lointain, la Lune semblera trop petite pour couvrir complètement le Soleil. Les éclipses totales de Soleil ne se produiront plus sur Terre, même si les éclipses annulaires continueront.
Nous vivons actuellement une époque chanceuse. La Lune se trouve à la bonne distance pour parfois couvrir exactement le Soleil, créant ainsi la totalité, et parfois paraître trop petite, créant une annularité.
Pourquoi la couronne apparaît
La surface visible du Soleil est si brillante qu'elle submerge l'atmosphère extérieure, beaucoup plus faible, appelée couronne. Pendant la totalité, la Lune bloque cette surface brillante. Parce que les tailles apparentes correspondent si étroitement, la couronne peut briller autour du bord de la Lune.
Si la Lune paraissait beaucoup plus grande, elle cacherait une plus grande partie de la couronne interne. Si elle paraissait beaucoup plus petite, la surface brillante du Soleil resterait visible et effacerait la couronne.
Le spectacle dépend de la coupe.
Pourquoi il est facile de rater cela
Notre cerveau n’est pas doué pour juger de la taille réelle à partir du seul ciel. Le Soleil et la Lune semblent tous deux petits parce qu’ils sont éloignés, et il y a peu d’objets du quotidien dans le ciel avec lesquels les comparer. Les éclipses rendent la comparaison évidente. La Lune s'approche du Soleil, leurs bords s'alignent et la taille apparente presque égale devient quelque chose que vous pouvez réellement observer.
Sources et guides associés
- La [géométrie de l'éclipse solaire] de la NASA GSFC (https://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEhelp/SEgeometry.html) explique pourquoi la taille apparente de la Lune détermine les éclipses totales, annulaires et hybrides.
- Moon's Moment in the Sun de la NASA explique la coïncidence 400 fois supérieure à la taille et à la distance derrière la totalité.
- Guides SolarWatch associés : qu'est-ce qu'une éclipse solaire, les quatre types d'éclipse solaire, l'orbite elliptique de la Lune et les numéros d'éclipse expliqués.
Voir dans SolarWatch
SolarWatch indique si une éclipse est totale, annulaire, partielle ou hybride, et les circonstances locales expliquent ce que cela signifie à partir d'un emplacement sélectionné. Utilisez le catalogue pour comparer les éclipses totales et annulaires et voyez comment de petits changements dans la taille apparente créent des événements très différents.