Pourquoi une éclipse solaire ne se produit-elle pas tous les mois ?

Une éclipse solaire ne peut se produire qu'à la nouvelle Lune, lorsque la Lune passe entre la Terre et le Soleil. Puisqu’une nouvelle Lune se produit environ tous les 29,5 jours, il est naturel de se demander : pourquoi une éclipse solaire ne se produit-elle pas tous les mois ?

La réponse est que l’orbite de la Lune est inclinée. La plupart des mois, la Lune passe un peu au-dessus ou au-dessous du Soleil dans notre ciel, son ombre manque donc la Terre.

L'orbite de la Lune est inclinée

La Terre tourne autour du Soleil dans un plan appelé écliptique. L'orbite de la Lune autour de la Terre est inclinée d'environ 5 degrés par rapport à ce plan.

Cinq degrés semblent petits, mais c'est suffisant pour que l'alignement soit raté. À la nouvelle Lune, la Lune peut se trouver entre la Terre et le Soleil tout en étant trop au nord ou au sud pour que son ombre tombe sur la Terre. De notre point de vue, la Lune passe près du Soleil dans le ciel, mais pas directement à travers celui-ci.

C’est aussi pourquoi une éclipse lunaire ne se produit pas à chaque pleine Lune. La géométrie doit s'aligner en trois dimensions, pas seulement sur un calendrier plat.

Les nœuds sont les points de croisement

L'orbite inclinée de la Lune traverse le plan orbital de la Terre en deux points appelés nœuds. Une éclipse solaire ne peut se produire que lorsque la nouvelle Lune se produit à proximité de l’un de ces nœuds.

Si la Lune est proche d'un nœud à la nouvelle Lune, le Soleil, la Lune et la Terre peuvent s'aligner suffisamment près pour que l'ombre de la Lune atteigne la Terre. Si la Lune est loin d'un nœud, l'ombre manque.

Cela donne un rythme à la prévision des éclipses. Les astronomes ne recherchent pas seulement de nouvelles Lunes. Ils recherchent de nouvelles Lunes à proximité des endroits où l'orbite de la Lune croise l'écliptique.

Saisons d'éclipse

Une saison d'éclipses est une période pendant laquelle le Soleil apparaît suffisamment proche de l'un des nœuds de la Lune pour que les éclipses soient possibles. Les saisons d'éclipses se produisent environ tous les six mois.

Pendant une saison d’éclipse, une éclipse solaire peut se produire à la nouvelle Lune. Une éclipse lunaire peut également se produire à l’approche de la pleine Lune si la géométrie s’aligne de l’autre côté de la Terre. C'est pourquoi les éclipses arrivent parfois par paires, une éclipse solaire et une éclipse lunaire étant séparées d'environ deux semaines.

En dehors de la saison des éclipses, la Lune traverse encore de nouvelles phases complètes, mais les ombres manquent.

Pourquoi les éclipses totales sont encore plus rares

Même lorsqu’une éclipse solaire se produit, elle n’est pas toujours totale. L'ombre centrale de la Lune pourrait manquer la Terre, ne produisant qu'une éclipse partielle. Ou encore, la Lune peut être suffisamment éloignée pour paraître trop petite pour couvrir le Soleil, produisant ainsi une éclipse annulaire.

Une éclipse solaire totale nécessite un alignement plus précis : la Lune doit être proche d'une nouvelle phase, proche d'un nœud, suffisamment proche de la Terre sur son orbite elliptique et positionnée de manière à ce que l'ombre atteigne votre position.

C’est pourquoi la totalité est rare en un seul endroit sur Terre. Des éclipses solaires se produisent régulièrement quelque part, mais le chemin de la totalité est étroit et traverse des régions différentes à chaque fois.

Le modèle est prévisible

La géométrie est complexe, mais elle n'est pas aléatoire. Étant donné que les phases, l'orbite et les positions des nœuds de la Lune se répètent selon des cycles longs, les éclipses peuvent être prédites longtemps à l'avance. Le cycle de Saros en est un exemple célèbre : après environ 18 ans et 11 jours, une géométrie d’éclipse similaire se répète.

Les prévisions d'éclipses modernes utilisent des modèles orbitaux détaillés, mais la raison fondamentale est la même : les éclipses se produisent lorsque la phase de la Lune et le croisement de son orbite inclinée s'alignent.

Sources et guides associés

• La NASA répond pourquoi nous n'avons pas d'éclipse solaire tous les mois avec l'orbite inclinée de la Lune.
• La NASA note que l'orbite de la Lune est inclinée d'environ cinq degrés dans son explication sur Alignement Terre, Lune et Soleil.
• Ensuite, découvrez le cycle Saros, le fonctionnement des prédictions d'éclipse et le chemin de la totalité.

Voir dans SolarWatch

Utilisez SolarWatch pour parcourir le catalogue des éclipses solaires de 2000 à 2200. La carte et la simulation d'ombre expliquent clairement pourquoi de nombreuses nouvelles Lunes ne produisent aucune éclipse, tandis que quelques-unes s'alignent suffisamment précisément pour envoyer l'ombre de la Lune à travers la Terre.