Le mouvement de la lune

Tout le monde connaît l'interprétation des phases de la lune par son mouvement autour de la terre : on n'en voit que la partie éclairée par le soleil, le côté arrondi nous montrant la direction de ce dernier.

Les phases de la lune et son mouvement mensuel autour de le terre

Lorsqu'elle est à peu près dans la direction du soleil, c'est sa partie non éclairée qui nous fait face. Elle est invisible, c'est la nouvelle lune.

Au bout d'un peu plus d'une semaine, elle a parcouru un quart de cercle et on voit un demi disque, c'est le premier quartier.
Au bout de quinze jours, elle nous présente sa face éclairée, c'est la pleine lune.
Une semaine plus tard, on ne voit plus qu'un demi disque, c'est le dernier quartier.

Puis c'est le retour à la nouvelle lune.

Tout ce cycle, que l'on appelle mois lunaire, lunaison ou "révolution synodique de la lune", dure en moyenne 29,5 jours. En fait, la lune ne met que 27,3 jours à tourner autour de la terre si on prend comme repère les étoiles lointaines (cela fait un déplacement de 13° par jour, soit 0°,55, un peu plus que son diamètre par heure sur le fond des étoiles). C'est ce qu'on appelle "révolution sidérale de la lune". Mais il lui faut en moyenne 2 jours et 5 heures de plus pour rattraper le soleil dans son mouvement apparent annuel autour de la terre.

27,3 ou 29,5 jours ? Révolution sidérale et synodique

On sait qu'il y a éclipse de soleil lorsque l'ombre de la lune balaye la terre (ce qui ne peut arriver qu'à la nouvelle lune), et qu'il y a éclipse de lune lorsquecelle-ci passe dans l'ombre de la terre (ce qui ne peut arriver qu'à la pleine lune).

Éclipse de soleil

Éclipse de lune

Si le mouvement de la lune restait dans le plan de l'écliptique, il y aurait des éclipses à toutes les nouvelles et pleines lunes.

Mais l'orbite lunaire est incliné d'un peu plus de 5° sur l'écliptique. Les directions de l'intersection de ces deux plans s'appellent les noeuds lunaires. On parle de noeud ascendant lorsque la lune traverse l'écliptique avec une déclinaison croissante, de noeud descendant dans le cas contraire.

Les noeuds lunairesd'après "Observer l'éclipse". "Pour tous" par P. Martinez et P. Morel, Toulouse, 1999

Il ne peut y avoir éclipse que si le soleil est au voisinage d'un de ces noeuds pour que soleil terre et lune soient réellement bien alignés ; d'où deux périodes d'éclispes possibles par an.
(En fait les noeuds lunaires ne sont pas fixes, mais rétrogradent le long de l'écliptique, faisant un tour en 18,6 ans ; d'où exceptionnellement trois périodes possibles d'éclipses dans l'année).