Nous connaissons tous les bases du cycle diurne - jour et nuit, lever et coucher du soleil. Et nous savons tous que pendant la journée, le Soleil est l'objet le plus lumineux du ciel, au point qu'il obscurcit complètement les étoiles. Et la nuit, la Lune (lorsqu'elle est visible) est l'objet le plus lumineux, parfois au point qu'elle peut rendre plus difficile la contemplation des Objets de la Voie Lactée et du Ciel Profond.
Cette dichotomie entre la nuit et le jour, l'obscurité et la lumière, c'est pourquoi la Lune et le Soleil étaient souvent vénérés ensemble par les cultures anciennes. Mais parfois, la Lune est visible même pendant la journée. Nous l’avons tous vu, suspendu bas dans le ciel, une pâle impression sur un fond bleu? Mais qu'est-ce qui explique cela? Comment se fait-il qu'on puisse voir l'objet le plus brillant du nuit ciel quand le soleil rayonne encore au-dessus de vous?
Autrement dit, il y a deux raisons pour lesquelles la Lune peut être vue pendant la journée. Premièrement, il y a la luminosité apparente de la Lune, qui est due à sa proximité avec notre planète et à une combinaison d'autres facteurs. Deuxièmement, il y a la nature particulière de l'orbite de la Lune autour de la Terre, autrement connue sous le nom de cycle lunaire. Entre ces deux facteurs, la Lune peut devenir visible à l'observateur occasionnel pendant la journée.
La luminosité de la lune:
Comme nous le savons tous sans aucun doute, la Lune est l'objet stellaire le plus proche de la Terre. Allant de 356400 à 370400 km à Périgée (c'est-à-dire lorsqu'il est plus proche de la Terre) à 404000 à 406700 km à Apogee (le plus éloigné de la Terre), il est environ 104 à 644 fois plus proche de la Terre que l'objet le plus proche. Ce serait la planète Vénus, dont la distance varie de 38 millions de kilomètres au plus proche à 261 millions de kilomètres au plus éloigné.
Cette proximité de la Terre est ce qui fait de la Lune l'objet le plus brillant du ciel, du moins lorsque le Soleil n'est pas là. Il reçoit également un coup de pouce en raison de ce que l'on appelle l'effet d'opposition, qui se réfère à la façon dont un objet peut apparaître plus lumineux lorsqu'il est éclairé directement derrière l'observateur. Il apparaît également plus lumineux du fait qu'il est entouré par le ciel sombre.
Enfin, et ce n'est pas le moins important, il y a l'effet du sol lunaire lui-même, qui empêche un phénomène appelé assombrissement des membres. Fondamentalement, parce que le sol renvoie plus de lumière vers le Soleil que dans d'autres directions, le centre de la Lune apparaît tout aussi lumineux que ses bords extérieurs.
Le cycle lunaire:
Comme déjà indiqué, l'autre raison de la luminosité apparente de la Lune est due à la nature de son orbite continue autour de la Terre. Comme la plupart des lunes, la nôtre est en rotation synchrone avec la planète, ce qui signifie qu'un côté est constamment tourné vers la Terre. La Lune fait une orbite complète autour de la Terre tous les 27,3 jours (c'est-à-dire une période sidérale), mais il faut environ 29,5 jours pour apparaître dans la même phase dans le ciel (sa période synodique ou orbitale).
Au cours de la Lune accomplissant une période orbitale, elle passe par huit phases - c'est-à-dire des changements d'apparence - qui donnent une indication de l'endroit où elle se trouve dans son cycle. Essentiellement, le soleil n'éclaire toujours que la moitié de la lune, que nous voyons sous différents angles en tournant autour de la Terre. Au début du cycle, nous ne pouvons pas voir la Lune car aucun de ses côtés illuminés n'est pointé vers la Terre. Ceci est connu comme une «nouvelle lune».
Au cours des 29,5 prochains jours, la Lune passera par les phases de Croissant Croissant, du Premier Trimestre (c'est-à-dire une «demi-lune») et de Gibbeux cirant avant d'apparaître comme une Pleine Lune. Il terminera ensuite le cycle en passant par les phases de Waning Gibbous, Third Quarter et Waning Crescent avant de retourner à une nouvelle lune. Dans chaque phase, seule une partie de la moitié éclairée est visible pour la Terre, allant de 0% à la Nouvelle Lune à 100% pendant la Pleine Lune
De plus, l'orbite de la Lune autour de la Terre signifie également que sa distance au Soleil change avec le temps. La raison pour laquelle la lune est la plus brillante pendant une pleine lune est simplement parce que c'est pendant cette phase qu'elle est exactement en face du soleil. Cependant, à mesure qu'elle se rapproche de la phase de la Nouvelle Lune de son cycle, sa distance au Soleil diminue. Cela signifie que bien qu'il soit moins visible la nuit, pendant la journée, il est plus lumineux.
Et voila. La Lune peut parfois apparaître dans le ciel pendant la journée parce qu'elle est l'objet le plus proche de la Terre, et parce que son cycle orbital signifie qu'elle est parfois plus lumineuse le jour que la nuit. De la conjonction de ces éléments, les gens peuvent parfois apercevoir une belle et faible Lune planant à l'horizon.
Nous avons écrit de nombreux articles intéressants sur la Lune ici à Space Magazine. Voici quelques faits intéressants sur la lune, combien de temps il faut pour arriver à la lune?, Et un article sur l'eau sur la lune.
Si vous souhaitez plus d'informations sur la Lune, consultez le Guide d'exploration du système solaire de la NASA sur la Lune et voici un lien vers la page des sciences lunaires et planétaires de la NASA.
Nous avons également enregistré un épisode entier d'Astronomy Cast all about the Moon. Écoutez ici, épisode 113: La Lune, partie 1.
