Pourquoi la Lune nous apparaît-elle plus grande lorsqu’elle se situe sur l’horizon ?
Vous êtes vous déjà posé la question suivante : quelle est la taille apparente du Soleil, observé à l’œil nu dans le ciel ? La réponse la plus fréquente est : il est « gros » ! Et lorsqu’on demande au public de chiffrer la réponse, on obtient toutes les tailles entre 30 cm et 1 mètre ! Curieusement, lorsque l’on pose la même question à propos de la pleine lune, le public la trouve plus petite que le Soleil, les réponses allant de 1 à 30 cm !
Cet exemple illustre bien la difficulté d’estimer la taille d’un objet dans le ciel pour le non initié. D’une part, parce que le citoyen lambda n’y est pas habitué, et d’autre part, car l’astronome ne mesure pas les tailles apparentes des objets célestes en mètre, mais en degré d’angle. Ainsi, la réponse astronomique à la question précédemment posée sera : un demi-degré ! Il s’agit là de la taille apparente du Soleil, mais également de la pleine lune, car au moment des éclipses totales de Soleil, le disque lunaire recouvre parfaitement le disque solaire.
LA LUNE ET LE SOLEIL ONT LE MÊME DIAMÈTRE APPARENT. SUR LA VOUTE CÉLESTE DE 360°, ILS COUVRENT UN ANGLE DE 0,5°.
Pour le curieux qui s’intéresse aux choses du ciel, toute la difficulté est donc de se familiariser avec ce nouveau système de mesure. La voûte céleste, hémisphère nord et sud confondus, peut se représenter sous la forme d’une sphère de 360°. Un observateur a donc en permanence au dessus de lui une demi-sphère de 180° sur laquelle il cherche à repérer les astres. Sur ce dôme de 180°, la taille apparente du disque solaire, mais également du disque lunaire, ne représente qu’un demi-degré (1/720ème de cercle), soit une taille bien minime pour les astres qui nous sont les plus familiers !
L’amas des Pléiades, groupe d’étoiles facilement observable à l’œil nu en hiver, mesure 1°, soit la taille de deux pleines lunes côte à côte. La galaxie d’Andromède (M31) est l’objet de l’hémisphère nord qui présente le plus grand diamètre apparent avec 2°, soit quatre pleines lunes mises côte à côte !
Pourquoi la Lune nous apparaît-elle plus grande lorsqu’elle est au raz de l’horizon ?
L’orbite de la Lune autour de la Terre est une ellipse. En conséquence, sa distance à la Terre (et donc son diamètre apparent) varie au cours de sa révolution autour de notre planète. La distance Terre-Lune varie tous les mois de 356 000 km à 407 000 km. Il en résulte une variation du diamètre apparent de la Lune de 13%.
L'ORBITE DE LA LUNE EST UNE ELLIPSE. EN CONSÉQUENCE,
LA DISTANCE TERRE-LUNE VARIE TOUS LES MOIS DE 356 000 km à 407 000 km.
Cependant, cette différence de diamètre apparent est imperceptible à l’œil nu. L’un des rares moments où cette variation peut être mise en évidence est au moment des éclipses annulaires de Soleil. Contrairement aux éclipses totales, les éclipses annulaires se déroulent au moment où la Lune est la plus éloignée de la Terre. Son diamètre apparent est alors plus petit, il ne peut donc pas cacher complètement la surface du Soleil. On observe alors un anneau de Soleil, d’où le nom d’éclipse annulaire donné à ce type particulier d’éclipse.
LES ÉCLIPSES ANNULAIRES DE SOLEIL SONT LA SEULE OCCASION DE CONSTATER DE NOS PROPRES YEUX, QUE LE DIAMÈTRE APPARENT DE LA LUNE VARIE LEGEREMENT.
Le changement de taille apparent de la Lune lorsqu’elle se situe à l’horizon n’est donc pas lié à la distance Terre-Lune. En fait, il n’existe pas encore de réponse définitive à cette question, mais les scientifiques pensent que les repères que nous observons à l’horizon (arbres, maisons, ...) perturbent notre cerveau sur son interprétation de la taille apparente de la Lune. Par habitude, notre cerveau arrive à estimer la distance de l'horizon, grâce aux objets familiers que l'on peut apercevoir. En revanche, notre cerveau n'a aucun repère pour lui indiquer que la Lune, mais également le Soleil, ne se situe pas sur l'horizon. En pratique, la Lune est en moyenne 350 000 km derrière l'horizon, et le Soleil bien plus loin encore. Notre cerveau, pensant la Lune sur l'horizon, "rapproche" volontairement l'astre, nous la faisant apparaitre plus grande dans notre champ de vision. C'est pourquoi nous voyons chaque mois de magnifiques pleines lunes se lever, mais également de splendides couchers de Soleil, avec un Soleil qui apparait toujours "énorme".
LORSQUE LA LUNE VOUS APPARAIT TRÈS GRANDE SUR L'HORIZON, PLACEZ VOTRE POUCE DEVANT ELLE, VOUS CONSTATEREZ QU'ELLE MESURE TOUJOURS LA MOITIEE DE VOTRE POUCE, SOIT 0,5°. LA TAILLE APPARENTE DE LA LUNE NE CHANGE PAS.
Nous sommes donc victime d’une illusion d’optique, ou plutôt d’une illusion lunaire ! Pour corriger cette erreur de notre cerveau, il suffit de placer votre pouce, bras tendu comme pour faire du stop, devant la Lune. Vous vous apercevrez alors que sa taille apparente n’a pas changé. En effet, la moitié de votre pouce mesure un demi-degré. Et cela est valable pour tout le monde, car la longueur du bras est proportionnel à la taille de votre corps.
