Questions-réponses
Les mouvements apparents de la Lune
Je me demandais pourquoi lorsque c'est la pleine lune, la lune apparaît dans le ciel beaucoup plus tardivement ? Des fois on ne la voit pas jusqu'à environ 22h alors que des fois elle est visible des 19/20h. Et je n'arrivais pas a comprendre ce phénomène.
Pour vous aider à comprendre, je peux vous inviter à faire une petite expérience, en notant chaque jour l'heure à laquelle la Lune est au plus haut dans le ciel. Cet instant particulier que l'on appelle la culmination se produit lorsque la Lune passe exactement dans la direction du Sud. C'est bien sûr la même chose pour le Soleil et tous les astres (étoiles, planètes, etc) en général. Et pour les habitants de l'hémisphère Sud, c'est pareil sauf qu'ils voient les astres culminer dans la direction du Nord.
On peut observer la Lune qui culmine quelque soit sa phase : croissant, quartier, Lune gibeuse, pleine Lune, sauf évidemment à la Nouvelle Lune car à ce moment là l'éclat du Soleil nous empêche d'apercevoir un croissant de Lune extrêmement fin.
Donc, si vous relevez l'heure de culmination de jour en jour, vous allez constater qu'entre deux culminations il s'écoule en moyenne 24 heures et 50 minutes. On peut dire que de jour en jour la Lune retarde de 50 minutes.
Pourqui 50 minutes ? La Lune met environ 27 jours pour faire le tour de la Terre. Donc chaque jour, il faut attendre une fraction d'un 27ème de jour en plus pour retrouver la Lune.
Sachant qu'il y a 24 x 60 = 1440 minutes en une journée, cela fait 1440 / 27 = 53 minutes
Toutefois, ceci n'est que la moitié de l'explication.
L'autre moitié est que si vous notez la hauteur de la Lune par rapport à l'horizon lorsqu'elle culmine, cette hauteur varie au cours du mois. Il y a un jour dans le mois où elle culmine au plus haut, et un jour au plus bas.
Par exemple en ce mois de Juillet 2020, elle culmine au plus haut le 19 juillet (mais elle n'est pas observable ce jour-là car la Nouvelle Lune a lieu le lendemain) et au plus bas le 5 juillet.
Lorsqu'un astre culmine haut dans le ciel, cela veut dire qu'il parcourt un grand arc de cercle en étant au-dessus de l'horizon, et donc il va se lever plus tôt et se coucher plus tard qu'un astre qui culmine moins haut.
Donc, les jours où à la Lune culmine très haut, elle est visible au dessus de l'horizon plus longtemps.
Les deux phénomènes, le retard de 50 minutes et la variation de hauteur font que l'heure de lever et de coucher de la Lune varient de jour en jour au cours du mois, et cela de façon tout à fait indépendante de la phase (croissant, quartier, pleine Lune, etc) qui est liée à la position relative de la Lune et du Soleil par rapport à nous.
Pour être complet, je dois terminer en expliquant pourquoi la hauteur de la Lune dans le ciel varie au cours du mois. En fait, la Lune décrit une orbite approximativement circulaire autour de la Terre, mais le plan qui contient ce cercle n'est pas contenu dans le plan de l'équateur terrestre. Ce plan est incliné par rapport à l'équateur. Cela fait que sur un mois (en fait les 27 jours dont j'ai déjà parlé, on appelle ce nombre le mois sidéral), la Lune passe 14 jours sous l'équateur et 14 jours au dessus de l'équateur.
Vu depuis l'Europe à la latitude de 45 degrés Nord, lorsque la Lune est au dessus de l'équateur elle nous apparaît plus haute dans le ciel que lorsqu'elle se promène sous l'équateur.
L'angle d'inclinaison du plan de l'orbite lunaire par rapport à l'équateur vaut en ce moment à peu près 24 degrés, mais il varie au cours d'un cycle de 18,6 ans entre 18 degrés au minimum et 28 degrés à son maximum.
Ce cycle a à voir avec les éclipses mais c'est une autre histoire ...
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