Éclipses lunaires totales, partielles et par la pénombre : explications

Une éclipse lunaire n’offre pas un spectacle uniforme. Parfois, la Lune s’assombrit à peine ; parfois, une courbe sombre semble mordre sur son disque ; et parfois, tout le disque lunaire prend une teinte rougeâtre. La différence tient à la façon dont la Lune traverse l’ombre de la Terre. Les trois appellations — par la pénombre, partielle et totale — indiquent quelle fraction de la Lune pénètre dans la partie la plus sombre de cette ombre, appelée ombre (umbra). Comprendre la géométrie du phénomène permet de mieux reconnaître ce qui se passe, surtout lorsque le changement est subtil. Pour connaître les dates des éclipses, les heures des contacts, leur durée et leur visibilité selon le lieu, consultez le catalogue des éclipses lunaires.

La Terre projette deux types d’ombre

Le Soleil est une source lumineuse étendue, et non un point. La Terre projette donc une région centrale où la lumière directe du Soleil est bloquée et une région extérieure où seule une partie du Soleil est occultée. La région centrale est l’ombre ; la région extérieure, plus diffuse, est la pénombre. La limite est d’ordre géométrique : dans la pénombre, un observateur sur la Lune verrait encore une partie du Soleil, tandis que dans l’ombre, la Terre le masquerait entièrement.

Une éclipse lunaire ne peut se produire qu’à la pleine lune, lorsque la Terre se trouve entre le Soleil et la Lune. Mais la plupart des pleines lunes passent au-dessus ou au-dessous de l’ombre de la Terre, car l’orbite de la Lune est inclinée de 5.14 degrés par rapport à l’écliptique, le plan de l’orbite terrestre autour du Soleil. Une éclipse se produit lorsque la pleine lune a lieu près du croisement de ces plans orbitaux. Le guide des phases de la Lune explique pourquoi la phase lunaire dépend de la position de la Lune par rapport au Soleil et à la Terre ; le type d’éclipse dépend ensuite de la trajectoire qu’elle suit dans l’ombre de la Terre.

Éclipse par la pénombre : un assombrissement subtil et diffus

Lors d’une éclipse par la pénombre, la Lune traverse la pénombre de la Terre, mais évite son ombre. Aucune limite sombre nettement définie ne traverse le disque lunaire. À la place, une partie ou la totalité de la Lune reçoit un peu moins de lumière directe du Soleil et peut sembler légèrement ombrée, souvent du côté le plus proche de l’ombre. L’effet est facile à manquer, en particulier au début ou à la fin du phénomène, lorsqu’une petite partie seulement de la Lune se trouve dans la pénombre.

C’est pourquoi une éclipse par la pénombre peut correspondre à un alignement réel et mesurable sans être spectaculaire à l’œil nu. Elle peut être plus évidente sur une photographie qu’au premier coup d’œil, mais l’exposition automatique d’un appareil photo peut compenser l’assombrissement et rendre les images plus difficiles à comparer. Si vous prenez des photos, gardez le même cadrage et les mêmes réglages d’exposition, puis comparez-les à une image prise avant ou après l’éclipse. Lors d’une éclipse par la pénombre, la Lune ne passe pas derrière un nuage et ne change pas elle-même de luminosité : la lumière du Soleil diminue progressivement parce que la Terre en bloque une partie avant qu’elle n’atteigne la Lune.

Par exemple, l’éclipse par la pénombre du 20 février 2027 est indiquée comme ayant une durée dans la pénombre de 241 minutes. Cette longue durée ne signifie pas que la Lune paraîtra visiblement sombre pendant quatre heures : l’ombrage évolue progressivement, et la partie la plus profonde de la pénombre sera plus facile à remarquer que son bord extérieur à peine perceptible. Le calendrier de février 2027 indique les heures exactes des phases lunaires de ce mois, tandis que le catalogue des éclipses fournit les détails de l’événement.

Éclipse partielle : une courbe sombre avance sur la Lune

Une éclipse lunaire partielle se produit lorsqu’une partie de la Lune pénètre dans l’ombre, tandis que le reste demeure à l’extérieur. Le signe visuel le plus évident est une région nettement plus sombre, de forme courbe, qui s’étend sur le disque lunaire. Le bord de l’ombre est courbe parce que la Terre est ronde ; les éclipses lunaires ont aidé les observateurs à reconnaître cette forme bien avant que des sondes spatiales puissent photographier la Terre depuis l’espace.

L’ombre n’est pas un objet solide posé sur la Lune, et son bord n’est pas parfaitement net. La lumière du Soleil qui traverse l’atmosphère terrestre adoucit la limite. Malgré cela, le contraste entre la partie lumineuse, hors de l’ombre, et la partie plus sombre, à l’intérieur, est généralement bien plus visible que l’assombrissement d’une éclipse par la pénombre. La Lune ne disparaît pas lors d’une éclipse partielle, et la partie qui reste hors de l’ombre demeure éclairée par la lumière directe du Soleil.

La fraction de la Lune recouverte varie selon la trajectoire de l’éclipse. Un passage peu profond dans l’ombre ne laisse qu’une petite encoche sombre ; un passage plus profond peut recouvrir la majeure partie du disque, sans toutefois le couvrir entièrement. La classification dépend de la position de la Lune dans l’ombre, et non de la possibilité pour un observateur de voir le phénomène. L’horizon local, la lumière du jour, la météo et la position de la Lune dans le ciel influent tous sur la visibilité. Un tableau de bord consacré à une ville, comme la page de la Lune pour Londres, indique les heures locales de lever et de coucher de la Lune, son altitude, son azimut et la météo, des informations utiles pour planifier ses observations du ciel.

Éclipse totale : la Lune pénètre entièrement dans l’ombre

Lors d’une éclipse lunaire totale, tout le disque lunaire passe à l’intérieur de l’ombre de la Terre. La Lune reste visible parce que l’atmosphère terrestre dévie une partie de la lumière du Soleil jusque dans l’ombre. En traversant l’atmosphère, cette lumière est davantage diffusée dans les courtes longueurs d’onde bleues que dans les longueurs d’onde rouges. La lumière qui atteint la Lune est donc souvent rouge ou orange, et la surface lunaire la réfléchit vers les observateurs sur Terre.

L’expression populaire « lune de sang » fait référence à cette teinte rougeâtre possible, et non à une catégorie d’éclipse distincte ni à une couleur garantie. Une éclipse totale peut donner à la Lune une teinte cuivrée, rouge brique, brunâtre ou très sombre. Sa couleur et sa luminosité dépendent en partie de la quantité de lumière solaire qui traverse l’atmosphère terrestre ; la brume, les nuages et les particules présents dans l’atmosphère peuvent influer sur la lumière qui parvient à passer. Une éclipse totale ne signifie pas que la Lune disparaît, même si elle peut devenir difficile à voir lorsque l’ombre est particulièrement sombre ou que le ciel est lumineux.

La totalité est la période pendant laquelle la Lune entière se trouve dans l’ombre. Avant et après cette période, une éclipse totale comprend des phases partielles, tandis que le disque lunaire entre dans l’ombre la plus sombre puis en ressort. À titre d’exemple, l’éclipse lunaire totale du 31 décembre 2028 est indiquée comme ayant une totalité de 71,3 minutes. L’ensemble de l’éclipse dure plus longtemps que cette phase centrale : les observateurs qui ne peuvent voir qu’une partie du phénomène pourront donc tout de même assister à une phase partielle.

Que faut-il observer ?

On peut observer une éclipse lunaire à l’œil nu sans danger ; contrairement à une éclipse solaire, aucun filtre de protection n’est nécessaire. Des jumelles peuvent aider à mieux examiner l’évolution de l’ombre, mais elles sont facultatives. Choisissez un endroit d’où la Lune est bien visible et vérifiez si elle se trouvera au-dessus de votre horizon local pendant le phénomène. Le catalogue des éclipses fournit des informations de visibilité selon le lieu, et le calendrier des phases lunaires permet de vérifier les heures des phases pour le mois choisi.

Lors d’une éclipse par la pénombre, cherchez un assombrissement progressif et inégal plutôt qu’une limite nette. Lors d’une éclipse partielle, observez le bord courbe de l’ombre se déplacer sur le disque. Pendant la totalité, laissez vos yeux s’adapter et remarquez que la Lune peut conserver sa couleur et ses détails au lieu de devenir uniformément noire. Ces différences sont plus faciles à saisir si vous observez toute la séquence plutôt que de vérifier le ciel une seule fois : c’est la lente progression de l’ombre qui permet de déterminer si l’éclipse est par la pénombre, partielle ou totale.