Pourquoi la Lune devient rouge lorsqu’elle s’éclipse

Eclipse de Lune
Eclipse de Super Lune du 28-09-2015. Montage de photos perso

Bien que les éclipses de lune soient régulières (deux, voir trois fois par an) j’ai toujours trouvé ce phénomène fascinant, voir empreint d’une certaine poésie.

Et pourtant, le moment le plus magique à mes yeux survient lorsque la Lune est totalement éclipsée : Elle devient rouge !

Eclipse du 28-09-2015. Photo perso

Rassurez-vous, cela ne signifie pas que les seigneurs vampires sont de retour, ni que la fin du monde est proche.

Mais alors pourquoi la lune devient-elle rousse lorsqu’elle passe dans l’ombre de notre planète ?

Cette question, bien que simple en apparence, va nous amener à nous demander ce qu’est la lumière, le pourquoi des couleurs de l’arc-en-ciel et pourquoi notre ciel est bleu.

Je vous invite à enfiler votre plus beau chapeau de cow-boy, aujourd’hui nous allons chevaucher un rayon de soleil !

C’est quoi la lumière ?

La lumière est une onde électromagnétique.

Vous vous imaginez bien que la réponse à cette question est un peu plus complexe que celle que je viens de vous donner. Comme elle est suffisante pour comprendre tout le reste je vais rester sur ce postulat : la lumière est une onde qui se déplace dans l’espace comme le son dans l’air.

L’analogie avec le son est intéressante car on a l’habitude de se représenter une onde sonore.

Pour la lumière c’est pareil. Elle peut être décomposée en fonction de sa longueur d’onde, sa fréquence. L’unité de mesure pour désigner ses fréquences est le nanomètre (nm).

Le pourquoi des couleurs de l’arc-en-ciel

« Ho my god, a double rainbow ! »

Je ne vais pas vous prendre pour des imbéciles, vous savez tous que les couleurs de l’arc-en-ciel sont dues à la décomposition de la lumière blanche.

Je pense néanmoins qu’il est important de préciser deux trois petites choses concernant les couleurs.

Tout d’abord, nos yeux ne peuvent percevoir qu’une infime portion de la lumière appelée “le spectre visible”.

Ce spectre visible s’étend à peu près de 380 nm à 780 nm, du bleu jusqu’au rouge.

Par Philip Ronan, Gringer — EM_spectrumrevised.png, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=67848114

Ce qui est important de retenir ici c’est que les couleurs bleues ont une fréquence basse tandis que les couleurs rouges ont une fréquence élevée. Ces deux couleurs se trouvent donc aux limites de la lumière visible. Ça n’a l’air de rien comme ça mais c’est un détail important pour la suite.

Pourquoi le ciel est bleu ?

Là encore la réponse peut être très simplifiée : tout simplement parce que nous avons une atmosphère.

Entrons un peu plus dans le détail en suivant un rayon de soleil. La lumière blanche produite par notre soleil traverse l’espace et arrive jusqu’à la terre. Seulement pour atteindre nos yeux elle doit d’abord passer par notre atmosphère. Les molécules qui la composent (principalement l’azote et l’oxygène) ont tendance à être excité par les fréquences basses de la lumière. Ces molécules vont se mettre à diffuser ces fréquences dans toutes les directions. Ce phénomène se nomme la diffusion de Rayleigh.

Donc pourquoi le ciel est bleu ?

Parce que notre atmosphère réagit au basse fréquence de la lumière et que nous avons vu tout à l’heure que les basses fréquences correspondaient aux couleurs bleues. Un fait intéressant : notre soleil n’est pas jaune, mais blanc. C’est parce que sa lumière perd un peu de bleu en traversant l’atmosphère qu’on le voit jaune. Et c’est aussi parce que sa lumière doit traverser une plus grande quantité d’atmosphère lorsqu’il se couche que nous avons la chance d’avoir de magnifique couché de soleil rouge. Le bleu étant filtré par l’atmosphère.

Alors pourquoi la Lune devient rouge quand elle est éclipsée par la Terre ?

Je vous entend marmonner dans votre coin : « t’es bien gentil Seb mais tu réponds pas à la vrai question là ! »

Et pourtant je suis sur que vous commencer à rassembler les morceaux dans votre tête !

Reprenons le parcours de notre rayon de lumière.

Tout d’abord notre rayon est émis par notre soleil. Lorsqu’il atteint la terre, la lumière bleue est filtrée par notre atmosphère. Le reste de cette lumière (en grande partie rouge) continu son chemin dans l’espace. Au final, l’ombre de notre terre n’est pas tout à fait noir mais en partie rouge. Au moment où la Lune se glisse dans cette zone d’ombre, elle reflète cette lumière rouge.

Si notre Lune devient rousse lorsqu’elle est éclipsée, c’est parce que la lumière visible va du bleu au rouge, que notre atmosphère diffuse les basses fréquence et enfin parce que la Lune traverse la zone d’ombre qui n’est en fait que les rayons réfractés du soleil.

J’aime aussi me dire que la Lune est timide, la prendre en photo la fait rougir.

Sources

Pourquoi la Lune est-elle rouge ?
http://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2015/09/pourquoi-la-lune-est-elle-rouge-lors.html

Wikipédia : Lune rousse
https://fr.wikipedia.org/wiki/Lune_rousse_(astronomie)

Pourquoi le ciel est-il bleu ?
http://www.pixheaven.net/html/geoman/apprendre/ciel_bleu.html
http://sciencesaco.fr/?Pourquoi-le-ciel-est-il-bleu

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