Simulateur des phases de la Lune, des marées et des éclipses
Équations de cette simulation
| age | Âge de la Lune (jours depuis la nouvelle lune) | un mois synodique, de nouvelle lune à nouvelle lune, dure 29,53 jours : plus que l'orbite de 27,32 jours, car la Terre a avancé autour du Soleil entre-temps | |
|---|---|---|---|
| E | élongation | l'angle entre la Lune et le Soleil vu de la Terre : 0° nouvelle lune, 90° premier quartier, 180° pleine lune | |
| k | fraction éclairée du disque lunaire | une moitié de la Lune est toujours éclairée par le Soleil ; la phase est la part de cette moitié tournée vers nous |
Avec les valeurs actuelles :
| A | hauteur de la marée d'équilibre | 0,36 m pour la Lune, 0,16 m pour le Soleil : le Soleil est 27 millions de fois plus massif mais 390 fois plus loin, et la marée décroît comme le cube de la distance | |
|---|---|---|---|
| d | distance de la Lune | entre 356 500 km (périgée) et 406 700 km (apogée) ; une vive-eau au périgée est une marée royale (king tide) |
Avec les valeurs actuelles :
| ψ | angle entre le marégraphe et le point sous la Lune (ou le Soleil) | pleine mer quand la Lune est au zénith ou au nadir (ψ = 0° ou 180°), basse mer quand elle est à l'horizon | |
|---|---|---|---|
| φ | Latitude du marégraphe φ (°) | ici la Lune et le Soleil restent au-dessus de l'équateur, donc la marée diminue vers les pôles | |
| η | hauteur de la marée au marégraphe | la marée d'équilibre, la forme que prendrait l'océan s'il pouvait suivre la Lune instantanément |
Avec les valeurs actuelles :
| u | angle de la Lune après son nœud ascendant | l'orbite de la Lune est inclinée de 5,14°, donc la plupart des nouvelles et pleines lunes passent au-dessus ou au-dessous du Soleil ou de l'ombre de la Terre | |
|---|---|---|---|
| β | hauteur de la Lune au-dessus du plan de l'orbite terrestre, en angle | une éclipse de Soleil demande |β| inférieur à environ 1,5° à la nouvelle lune, une éclipse de Lune moins d'environ 1,0° à la pleine lune ; les nœuds font face au Soleil deux fois par année d'éclipses de 346,6 jours |
Avec les valeurs actuelles :
| e | excentricité de l'orbite lunaire | 0,0549, avec a = 384 400 km et un périgée tous les 27,55 jours | |
|---|---|---|---|
| θ | taille apparente de la Lune | environ 0,53°, comme le Soleil : plus proche que la moyenne, la Lune couvre entièrement le Soleil (éclipse totale) ; plus loin, elle laisse un anneau (annulaire) |
Avec les valeurs actuelles :
Comment utiliser le simulateur des phases de la Lune et des marées
- Le Soleil éclaire la Terre et la Lune par la droite. Pendant que la Lune tourne, la moitié tournée vers le Soleil est toujours éclairée, mais nous voyons une part différente de cette moitié : la phase. L'icône du graphique montre la Lune telle qu'on la voit de l'hémisphère Nord ; réglez l'âge de la Lune directement ou laissez défiler.
- La coque bleue est l'océan, avec des bourrelets très exagérés : l'un vers la Lune, l'autre du côté opposé. Le point rouge est un marégraphe qui tourne avec la Terre et traverse les deux bourrelets chaque jour, d'où deux pleines mers. Le graphique trace la marée à cet endroit pour le mois à venir : grandes vives-eaux à la nouvelle et à la pleine lune, quand les bourrelets du Soleil s'alignent sur ceux de la Lune, et petites mortes-eaux aux quartiers.
- Décochez l'orbite elliptique pour voir quelle part de la variation vient de la distance de la Lune, et déplacez l'angle du nœud pour amener une nouvelle ou pleine lune près du plan de l'orbite terrestre, où elle peut provoquer une éclipse : la Lune rougit lors d'une éclipse de Lune et son ombre tombe sur la Terre lors d'une éclipse de Soleil. La prochaine éclipse est prédite sous l'image.
Questions fréquentes
Pourquoi la Lune a-t-elle des phases ?
La Lune brille par la lumière solaire qu'elle réfléchit, donc une moitié est toujours éclairée. Comme elle tourne autour de la Terre en 29,5 jours, nous voyons cette moitié éclairée sous des angles différents : pas du tout à la nouvelle lune, quand la Lune est entre nous et le Soleil, à moitié aux quartiers et entièrement à la pleine lune, quand la Terre est entre les deux. L'ombre de la Terre n'a rien à voir avec les phases ; elle ne tombe sur la Lune que pendant une éclipse de Lune.
Pourquoi y a-t-il deux marées hautes par jour ?
La gravité de la Lune tire plus fort sur le côté proche de la Terre que sur son centre, et plus fort sur le centre que sur le côté éloigné. Par rapport au centre, l'océan proche est attiré vers la Lune et l'océan éloigné reste en arrière : il y a donc deux bourrelets. La Terre tourne sous eux en environ 24 heures 50 minutes ; les 50 minutes de plus viennent de ce que la Lune a avancé sur son orbite.
Que sont les vives-eaux et les mortes-eaux ?
Les vives-eaux, les plus grandes marées, arrivent environ deux fois par mois près de la nouvelle et de la pleine lune, quand la marée plus faible du Soleil (46 % de celle de la Lune) s'aligne sur celle de la Lune et s'y ajoute. Les mortes-eaux arrivent aux quartiers, quand les deux sont à angle droit et s'annulent en partie. Dans les vrais ports, les plus grandes marées arrivent généralement un ou deux jours après la phase de la Lune.
Pourquoi n'y a-t-il pas une éclipse chaque mois ?
L'orbite de la Lune est inclinée de 5,1° sur celle de la Terre ; à la plupart des nouvelles lunes, la Lune passe au-dessus ou au-dessous du Soleil, et à la plupart des pleines lunes au-dessus ou au-dessous de l'ombre de la Terre. Il n'y a éclipse que quand une nouvelle ou pleine lune tombe près de l'un des deux points où les orbites se croisent, les nœuds. Le Soleil s'aligne avec les nœuds environ tous les 173 jours, ce qui donne deux ou trois saisons d'éclipses par an.
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