Pourquoi la lune apparaît-elle parfois rougeâtre lors d'une éclipse lunaire ?

Lors d’une éclipse lunaire, la Lune traverse l’ombre portée de la Terre, car le Soleil, la Terre et la Lune sont alors presque alignés. Elle ne cesse pourtant pas d’être éclairée : une partie de la lumière solaire traverse l’atmosphère terrestre avant d’atteindre sa surface. Cette lumière indirecte donne à la Lune une teinte orangée, cuivrée ou rougeâtre, d’où l’expression courante de « Lune de sang ». Le phénomène est particulièrement visible pendant la phase de totalité, lorsque la Lune est entièrement plongée dans l’ombre centrale de la Terre.

Le rôle de l’atmosphère terrestre

Les rayons du Soleil qui atteindraient directement la Lune sont bloqués par la Terre. Toutefois, de la lumière pénètre dans l’ombre terrestre après avoir traversé l’atmosphère située autour du bord de notre planète. L’atmosphère dévie une partie de ces rayons et modifie leur composition lumineuse. Elle ne fonctionne pas exactement comme un prisme : la couleur observée vient surtout de la diffusion sélective de certaines longueurs d’onde, combinée à la réfraction de la lumière dans l’atmosphère. Les rayons ainsi dirigés vers la Lune sont ensuite réfléchis par son sol et peuvent parvenir jusqu’à un observateur terrestre.

Pourquoi les teintes rouges dominent

La lumière visible contient différentes longueurs d’onde. Les composantes bleues et violettes, plus courtes, sont davantage diffusées par les molécules de l’atmosphère que les composantes rouges et orangées. Ce phénomène, appelé diffusion de Rayleigh, explique aussi pourquoi le ciel paraît bleu pendant la journée. Au coucher du soleil, la lumière parcourt une grande épaisseur d’atmosphère et perd une partie de ses composantes bleues avant d’arriver aux yeux : les couleurs chaudes deviennent alors dominantes. Pendant une éclipse lunaire, un filtrage comparable se produit sur la lumière qui traverse le pourtour de la Terre. La Lune reçoit donc surtout des rayons rouges et orangés, ce qui lui donne son aspect caractéristique.

Une couleur variable selon l’état de l’atmosphère

La Lune éclipsée n’a pas toujours la même apparence. Elle peut être orange clair, rouge sombre ou presque brune, et sa luminosité peut également varier. La quantité de poussières et d’aérosols présents dans l’atmosphère influence en effet la lumière qui atteint la Lune. Des particules issues, par exemple, d’une importante éruption volcanique peuvent rendre l’éclipse plus sombre et modifier l’intensité de ses teintes rouges. Cette diversité a conduit les observateurs à utiliser l’échelle de Danjon, qui classe l’aspect et la luminosité des éclipses lunaires totales. La couleur observée dépend donc à la fois de la géométrie de l’éclipse et des conditions atmosphériques terrestres.

Un phénomène observable sans danger

Une éclipse lunaire peut être observée à l’œil nu, contrairement à une éclipse solaire qui exige des précautions particulières pour protéger la vue. Elle est visible depuis la partie de la Terre plongée dans la nuit, à condition que la Lune soit au-dessus de l’horizon au moment de l’événement. La teinte rougeâtre ne provient donc pas d’une transformation de la Lune elle-même : elle résulte du chemin indirect suivi par la lumière solaire, filtrée par l’atmosphère de la Terre avant d’éclairer notre satellite.