Pourquoi la Lune a-t-elle des phases ?

La Lune ne change pas de forme au cours de son orbite : elle reste approximativement sphérique. Ce qui varie d’une nuit à l’autre, c’est la partie éclairée par le Soleil que nous pouvons voir depuis la Terre. Les phases lunaires résultent donc de la position relative du Soleil, de la Terre et de la Lune, ainsi que de la manière dont la lumière solaire atteint notre satellite.

Une lumière qui vient du Soleil

La Lune ne produit pas sa propre lumière. Sa surface réfléchit la lumière du Soleil, dont la moitié environ est toujours éclairée, sauf lorsqu’on considère des effets très particuliers liés aux reliefs et aux ombres. Depuis la Terre, nous n’observons toutefois pas toujours cette moitié éclairée sous le même angle. En fonction de la position de la Lune sur son orbite, nous voyons une portion plus ou moins importante de sa face éclairée : cette portion visible détermine l’aspect de la Lune dans le ciel.

De la nouvelle lune à la pleine lune

Lorsque la Lune se trouve entre la Terre et le Soleil, la face éclairée est tournée principalement vers le Soleil, tandis que la face visible depuis la Terre est plongée dans l’obscurité : c’est la nouvelle lune. Le satellite est alors difficile à observer, car il se trouve dans la même région du ciel que le Soleil. Au fil de son déplacement, un mince croissant éclairé devient progressivement plus large, puis atteint le premier quartier. La surface lumineuse visible continue ensuite de croître jusqu’à la pleine lune. À ce moment-là, la Lune se trouve du côté opposé au Soleil par rapport à la Terre et sa face éclairée est entièrement visible depuis notre planète.

Une alternance régulière

Après la pleine lune, la partie éclairée visible depuis la Terre diminue progressivement. La Lune passe alors par les phases gibbeuses décroissantes, le dernier quartier, puis un dernier croissant, avant de revenir à la nouvelle lune. L’ensemble de cette succession constitue une lunaison, ou mois synodique, qui dure environ 29,5 jours. Cette durée est légèrement supérieure au temps nécessaire à la Lune pour accomplir une révolution autour de la Terre, car pendant ce temps la Terre se déplace également autour du Soleil. La Lune doit donc parcourir un peu plus de chemin pour retrouver la même position apparente par rapport au Soleil.

Les phases ne sont pas des éclipses

Les phases lunaires ne sont pas provoquées par l’ombre de la Terre. Elles se produisent régulièrement parce que l’angle d’éclairage et d’observation change au cours de l’orbite lunaire. Une éclipse lunaire est un phénomène différent : elle survient lorsque la Terre passe entre le Soleil et la Lune et que l’ombre de la Terre atteint notre satellite. Comme l’orbite de la Lune est légèrement inclinée par rapport au plan de l’orbite terrestre autour du Soleil, cet alignement précis ne se produit pas à chaque pleine lune. Ainsi, la pleine lune est une phase ordinaire, tandis que l’éclipse lunaire est un événement particulier qui ne survient que dans certaines configurations.