question posée le 07-07-2025 par Hervé van den Broeck
Bonjour, cette question tourne dans ma tête depuis plusieurs mois et malgré mes recherches, je ne trouve pas d'explication. Je suis un modeste astronome amateur par hobby. Bref :
La terre tourne à une vitesse angulaire de 15°/heure et la Lune de 0,5°/heure. Les deux ont un sens de rotation contraire aux aiguilles de la montre. Donc en déplacement relatif la lune se déplace d'Est en Ouest, ce qui est facilement observable.
Lors d'une éclipse, l'ombre projetée sur terre se déplace d'ouest en Est. Comment est ce possible ? Vu la vitesse de rotation de la terre l'ombre devrait suivre la lune 30 fois moins rapidement donc quasi stationnaire pour les observateurs.
Franchement ça me dépasse. J'ai fait une petite maquette soleil terre lune avec rotation et l'ombre devrait aller d'Est en ouest. Si vous avez la bonne explication, je vous en remercie d'avance car j'ai posé cette question plusieurs fois mais je n'ai jamais reçu de réponse.
réponse du 10-07-2025 par Didier Jamet
Bonjour. Le paradoxe n'est qu'apparent et vient du fait que la trajectoire apparente du Soleil et de la Lune dans notre ciel dépendent bien de la vitesse de rotation de la Terre, mais que celle de l'ombre de la Lune à la surface de notre planète dépend juste de la vitesse de la Lune sur son orbite autour de la Terre, retranchée de la vitesse de rotation de la Terre sur elle-même.
Dans le cas qui vous préoccupe, les seules données à prendre en compte sont donc la vitesse de la Lune sur son orbite autour de la Terre (retenons la valeur de 3600 km/h), la vitesse de rotation de la Terre sur elle-même (maximum 1670 km/h à l'équateur, 1100 km/h aux latitudes moyennes comme la nôtre en France), et le fait que toutes les deux tournent dans le même sens, d'ouest en est.
Rappelons également qu'une éclipse de Soleil est provoquée par l'alignement parfait entre le Soleil, la Terre, et la Lune qui vient s'intercaler entre les deux et projette son ombre sur la Terre.
Imaginons une éclipse de Soleil dont la bande de totalité passerait par l'équateur et se superposerait à peu près à lui sur quelques dizaines de kilomètres. Sur cette portion, l'ombre de la Lune, qui par définition suit la Lune, se déplacerait à la surface de notre planète à une vitesse positive de 3600 - 1670 = 1930 km/h.
En réalité cette valeur minimale ne serait atteinte qu'au point d'alignement parfait, car du fait de la rotondité de la Terre, la vitesse de projection de l'ombre, quasi tangente, serait beaucoup plus grande après le premier contact et avant le dernier contact avec la surface.
La Lune se déplaçant d'ouest en est dans son orbite quasi mensuelle autour de la Terre, il est parfaitement naturel que son ombre se déplace également d'ouest en est à la surface de notre planète (attention, il y a aussi le cas particulier des éclipses près des pôles qui à un moment font demi-tour, et donc finissent par se déplacer d'est en ouest...).
Si vous souhaitez approfondir la question, je ne saurais trop vous recommander cette excellente page de l'Observatoire de Paris sur la géométrie des éclipses, qui rentre beaucoup plus dans les détails.
La vidéo ci-dessous est aussi très bien faite. Elle est en anglais, mais il suffit d'activer les sous-titres en français.
