Phase lunaire

En astronomie, une phase lunaire désigne une portion de Lune illuminée par le Soleil et vue à partir de la Terre.

La Lune tournant en orbite autour de la Terre, les positions relatives du Soleil, de la Terre et de la Lune changent constamment. Puisque la Lune est visible uniquement en raison de la lumière du Soleil qu'elle réfléchit, seule la partie de la Lune orientée à la fois vers la Terre et vers le Soleil est visible.

Les phases lunaires servent, depuis toujours, aux hommes à se repérer dans le temps, elles sont à l'origine de la semaine et du mois. Elles conditionnent les marées. La Lune se lève à l'est pour se coucher à l'ouest.

Les phases de la Lune découlent du fait que l'on voit la moitié illuminée de la Lune sous différents angles et ne sont donc pas causées par l'ombre de la Terre sur la Lune. Ces phases dépendent des positions relatives du Soleil, de la Lune et de la Terre : la Lune est pleine quand le Soleil (elle apparait alors comme un disque) et la Lune sont chacun de part et d'autre de la Terre et devient invisible (nouvelle Lune) quand ils sont chacun alignés du même côté de la Terre.

Pendant que la Lune orbite la Terre, elle descend et la surface illuminée par le Soleil diminue. Cela continue jusqu'à ce que la Lune disparaisse totalement lors de la nouvelle Lune, lorsqu'elle est située entre la Terre et le Soleil et donc que la moitié illuminée ne peut être vue à partir de la Terre. Un cycle complet s'appelle lunaison.

La durée moyenne entre deux pleines lunes est de 29 jours 12 heures 44 minutes et 2,9 secondes soit environ 29,53 jours (plus précisément $\frac{1}{\frac{1}{27,322}-\frac{1}{365,25}}$ si on applique la formule découverte par Copernic). C'est la période synodique de la Lune. Cette durée est plus longue que le temps qu'il faut à la Lune pour faire un tour autour de la Terre, sa période orbitale, car durant ce laps de temps la Terre s'est aussi déplacée autour du Soleil.

Nom	Aspect	Nom	Aspect
Nouvelle lune		Premier croissant
Premier quartier		Lune gibbeuse croissante
Pleine lune		Lune gibbeuse décroissante
Dernier quartier		Dernier croissant

Les différentes phases de la Lune ont des noms différents.

Alors que la Lune est croissante, c'est-à-dire que la proportion de sa surface illuminée visible depuis la Terre augmente, et que sa position dans le ciel observé à minuit, parcourt le ciel d'ouest en est en deux semaines, les phases sont :

• la nouvelle lune, la Lune se situe en conjonction avec le Soleil. Elle n'apparaît pas dans le ciel de nuit, mais en journée et présente sa face obscure à la Terre, ce qui la rend difficilement observable ;
• le premier croissant, qui correspond à sa réapparition dans le ciel nocturne ;
• premier quartier, elle est en quadrature et a la forme d'un D ;
• la lune gibbeuse croissante ;
• la pleine lune, elle est maintenant en opposition et totalement éclairée par le Soleil. Si on observe bien on peut observer les mers (ce sont les taches sombres qui sont en fait des restes de lave qui se sont écoulées sur la Lune).

Puis on retrouve la séquence inversée : lune gibbeuse décroissante, dernier quartier (elle forme un C), dernier croissant.

En anglais, on utilise parfois le terme old moon (vieille lune) pour désigner la nouvelle lune à la fin d'un cycle ; on utilise aussi le terme half-moon pour désigner le premier et le dernier quartier ; enfin on utilise parfois le terme dark moon (lune noire/sombre) pour désigner la nouvelle lune, le terme new moon désigne alors le moment où le premier croissant devient visible.

Une éclipse de Lune ne peut se produire que durant la pleine lune lorsque celle-ci est à proximité d'un nœud ; de même, une éclipse de Soleil ne peut se produire que durant la nouvelle lune lorsque celle-ci est à proximité d'un noeud. Il y a au minimum 4 éclipses par an (partielle, annulaire, par la pénombre voire totale) : deux de Soleil et deux de Lune, mais certaines années il peut y en avoir sept. Elles ne sont toutefois pas visibles depuis les mêmes lieux.

Lorsque la Lune est jeune, c'est-à-dire lorsqu'elle n'est qu'à quelques jours de la nouvelle lune, on peut voir la partie obscure de son disque, qui brille d'un faible éclat grisâtre, c'est la lumière cendrée. Ceci est dû à la réflexion de la lumière terrestre sur la surface lunaire, d'où l'appellation alternative de clair de terre. En effet, quand la Lune est nouvelle, la Terre est « pleine » pour un observateur lunaire — et la Terre est un objet très lumineux dans le ciel lunaire.

Dans l'hémisphère nord, lors de la phase ascendante de la Lune, c'est la partie droite qui est illuminée, lors de la phase descendante, c'est la partie gauche qui est illuminée. Dans l'hémisphère sud, c'est l'inverse.

Il vaut mieux donc retenir et c'est valable dans les deux hémisphères :

• lors de la phase ascendante de la Lune, c'est la partie ouest qui est illuminée ;
• lors de la phase descendante, c'est la partie est qui est illuminée ;
• il serait préférable d'utiliser ici les termes croissante et décroissante et réserver les termes d'ascendante et descendante pour exprimer le fait que la Lune ne passe pas tous les jours à la même hauteur dans le ciel par rapport à l'horizon, phénomène qui ne se déroule pas au même rythme que les phases de la Lune (on parle aussi du rythme tropique lunaire). La Lune est à son apogée, au plus haut dans le ciel, à la pleine lune proche du solstice d'hiver, et à son périgée au solstice d'été.

En français et très simplement, lorsque la lune ressemble à un D, elle croit et lorsqu'elle forme un C, elle décroit.

Dans l'hémisphère nord, un mnémonique utile pour se rappeler cela : lorsque la Lune est à moitié visible, pour savoir s'il s'agit du premier ou du dernier quartier, on peut prolonger son côté rectiligne par une barre verticale. Si elle est au premier quartier, cela formera la lettre p ; si elle est au dernier quartier, cela formera la lettre minuscule d. Il existe d'autres mnémoniques dans d'autres langues :

• En anglais, on utilise DOC, en référence aux formes des lettres D, O et C à la forme de la Lune lorsqu'elle est respectivement ascendante, pleine et descendante ; dans l'hémisphère sud, il faut bien sûr utiliser COD au lieu de DOC.
• En italien, tout comme d'ailleurs en français, on dit ainsi que la Lune est une menteuse : en effet, la Lune ressemble à un C, comme dans crescere (croître) quand elle est décroissante, et elle ressemble à un D, comme dans decrescere (décroître) lorsqu'elle est croissante.
• En polonais, on retient C pour cofa się (revenir) et D pour dopełnia się (se remplir).

Une autre méthode, non mnémotechnique celle-ci, qui permet d'éviter de se perdre dans les lettres, est de savoir que la Lune, pour un observateur terrien, va moins vite dans le ciel que le Soleil. Elle prend 50 minutes de retard chaque jour (les 24 heures d'un jour divisé par les 29 jours de lunaison). Le côté éclairé de la Lune indique la direction du Soleil. Lors des premières phases, elle (prend du retard et) suit le Soleil et est donc (dans l'hémisphère nord) éclairée par la droite. Après une semaine, le premier quartier est donc un 'D'. En s'éloignant du Soleil, la partie éclairée augmente, c'est la phase croissante. Deux semaines après la nouvelle Lune, la Lune est à l'opposé du Soleil, elle est pleine. une semaine plus tard, à force d'avoir accumulé du retard, elle est rattrapée par le Soleil. En dernier quartier, avant le lever du Soleil, la Lune, suivie par le Soleil, est éclairée par la gauche. Elle se présente comme un demi-cercle formé à gauche, comme un D à l'envers. Le Soleil se rapprochant chaque jour d'avantage, la partie éclairée diminue, la Lune est décroissante.

Les calendriers lunaires et les calendriers luni-solaires sont basés sur les cycles de la Lune.

Un calendrier luni-solaire, comme le calendrier hébreu ou le calendrier chinois, prend comme base les lunaisons pour leurs mois, mais varie leur nombre dans leurs années pour se recaler les saisons. Ce qui n'est pas le cas d'un calendrier purement lunaire comme le calendrier musulman.

La croyance populaire veut que les végétaux soient sensibles aux phases lunaires mais aucune étude scientifique n'a jamais confirmé ou infirmé cette croyance mis à part peut être l'étude du Suisse Ernst Zurcher parue dans Science en 1998 . [Tout récemment, E. Zürcher a publié un article sur le sujet dans la revue Trees-Structure and Function, 27 Août 2009 ]

La circulation de sève est au ralenti pendant l'hiver, ceci est lié à la température et à l'absence de feuilles. Elle reprend en fin d'hiver (dès mi-février) pour à nouveau ralentir en été (bonne adaptation des plantes pour économiser l'eau), une petite reprise a lieu à la fin de l'été, en septembre. Ceci indépendamment des phases de la Lune.

Et pourtant, la plupart des astronomes sont très sceptiques sur ces dites influences de la Lune. De nombreuses erreurs fleurissent sur le sujet. Par exemple, l'attraction de la Lune n'est pas plus forte en pleine lune ou en nouvelle lune.

Autre erreur courante, les végétaux ou les hommes seraient influencés par la Lune car ils sont composés en bonne partie d'eau. Or, les forces de gravitation comme les forces de marée agissent indifféremment sur les liquides et les solides. Il existe d'ailleurs des marées terrestres qui font monter et descendre la croûte terrestre de plusieurs dizaines de centimètres. L'importance des marées océaniques vient de ce que l'eau n'offre pratiquement aucune résistance à la déformation, contrairement à la croûte terrestre. Seules des expériences pourraient montrer une influence éventuelle de la Lune mais aucune n'a été déterminante.

Voici quelques-unes des croyances que l'on retrouve dans de nombreux calendriers pour jardiniers :

• Pendant toute la phase croissante de la Lune, la sève monte dans les végétaux, ce serait une quinzaine favorable pour la partie aérienne de la plante.

• Lors de la nouvelle Lune, l'attraction lunaire est maximale et attire l'eau vers la surface, ce qui permettrait une bonne germination des graines grâce à une croissance égale de la partie foliaire et de la partie racinaire.

• Après le premier quartier (c’est-à-dire dans la seconde période de la phase croissante), l'attraction lunaire est plus faible mais la lumière lunaire est forte, ce qui favoriserait la croissance foliaire (si on tond ou on taille à cette période, le gazon ou l'arbuste repousse plus vite).

• Pendant toute la phase décroissante de la Lune, la sève descend dans les racines, ce serait une quinzaine favorable pour la partie racinaire de la plante. C'est donc à la fin de la phase décroissante qu'on recommande de couper les arbres afin qu'il sèche mieux ensuite (puisque c'est à ce moment qu'ils contiennent le moins de sève).

• Après la pleine Lune, l'attraction lunaire est importante mais la lumière diminue, ce qui favoriserait la croissance racinaire. Ce serait donc la bonne période pour planter des végétaux tels que carottes, pommes de terre, oignons et autres bulbes.

• Après le dernier quartier, l'attraction et la lumière lunaire diminuent. C'est une période de repos où on peut travailler la terre (car la faible lumière lunaire empêche les mauvaises herbes se retrouvant en surface de pousser), transplanter, tailler ou récolter. Si on tond à cette période, le gazon repousse moins vite. On peut greffer juste avant la nouvelle lune.

• Éviter tout jardinage 4 jours par mois, lors de l'apogée, du périgée et des deux nœuds lunaires.

Voir aussi à ce sujet l'article : Pleine Lune.

Dans l'hémisphère Nord, pendant le premier croissant, les pointes du croissant indiquent l'Est. À l'inverse, pendant le dernier croissant, les pointes du croissant indiquent l'Ouest. De plus, il ne faut pas oublier que la fraction éclairée de la Lune l'est par le Soleil. On peut donc facilement retrouver la direction de notre étoile sous l'horizon à partir des phases lunaires. Dès lors, en connaissant l'heure approximativement, on retrouve les points cardinaux.

Le terminateur est perpendiculaire à l'écliptique. Son inclinaison apparente, par rapport à l'horizon, varie au cours du parcours journalier de la Lune dans le ciel, mais aussi au cours de l'année.