Fiche de physique - chimie
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Système Soleil Terre Lune

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Le Soleil est notre principale source de lumière. Neuf planètes gravitent autour du soleil, dans le même sens sur des orbites elliptiques. La Terre gravite autour du soleil et a un satellite naturel: la Lune. Toutes ces planètes ont une partie de leur surface éclairée par le Soleil, il fait alors jour alors que l'autre partie est plongée dans l'obscurité: c'est la nuit.

I. Déplacement de la Terre et de la Lune autour du Soleil


Jusqu'au Moyen-Age, il était préférable de croire que la Terre était le centre de l'univers, c'est le géocentrisme et que le Soleil tournait autour de la Terre qui était immobile. Galilée (1564/1642), astronome et physicien italien, fut contraint en 1633 devant le tribunal de l'inquisition pour sauver sa vie, d'abjurer la doctrine de Nicolas Copernic, astronome et médecin polonais (1473 /1553 ) qui avait affirmé que la Terre tournait autour du soleil, c'est l'héliocentrisme. Il fallut attendre la fin du XVIIème siècle avec les travaux d'Isaac Newton (1643 /1727) pour que les savants européens et l'Eglise reconnaissent que la Terre est mobile et qu'elle tourne autour du Soleil comme les autres planètes du système solaire.
La Terre tourne sur elle-même en 24 heures et tourne autour du Soleil en 365,25 jours. Son orbite autour du Soleil est elliptique et la distance de la Terre au Soleil est de 150 millions de kilomètres. La Lune, seul satellite naturel de la Terre est à 380 000 kilomètres de la Terre et celle-ci tourne autour de la Terre en 28 jours.

Schéma du système Soleil-Terre-Lune:

Système Soleil Terre Lune : image 1


II. Observation de la Lune


La Lune est visible la nuit mais aussi le jour. Elle reçoit la lumière du Soleil et nous la diffuse. Depuis la Terre, on voit toujours la même face de la Lune car celle-ci ne tourne pas sur elle-même. Elle gravite lentement autour de la Terre en 28 jours environ, c'est la lunaison. Le Soleil éclaire toujours une moitié de la Lune mais l'observateur sur la Terre ne voit la partie éclairée que partiellement, totalement ou pas du tout.

Ainsi le mouvement orbital lent de la Lune autour de la Terre explique les différentes phases que l'on observe. Sa zone éclairée vue de la Terre change chaque jour d'aspect.

Lorsque la Lune s'intercale entre la Terre et le Soleil, on voit sa face obscure et on parle de nouvelle Lune.

Lorsque quelques jours plus tard, on observe un fin croissant apparaissant peu après le coucher du Soleil, on parle de premier croissant.

Une semaine après la nouvelle Lune, on peut observer pendant la première moitié de nuit le premier quartier de Lune correspondant à la moitié du disque lunaire éclairée.

Puis de jour en jour, on a une partie éclairée qui augmente de plus en plus, on parle de lune gibbeuse croissante.

Deux semaines après la nouvelle Lune, toute la partie est éclairée, c'est la pleine Lune que l'on observe toute la nuit.

Dès le lendemain, la Lune commence à décroître, on parle de Lune gibbeuse décroissante.

Une semaine après, on peut observer le dernier quartier à la fin de la nuit.

Enfin, on observe le dernier croissant que l'on voit au jour levant.

Et le cycle des phases recommence.


Schéma des différentes phases de la Lune :

Système Soleil Terre Lune : image 2


III. Eclipses de Lune et de Soleil


A toute période de l'histoire de l'Homme, les éclipses ont toujours fascinées, ainsi l'éclipse de Soleil était une punition des Dieux et l'éclipse de Lune un signe divin. De nos jours, l'observation d'une éclipse partielle ou totale est synonyme de manifestations astronomiques avec port de lunettes obligatoire et on sait à l'avance leurs dates sur les calendriers. Par définition, une éclipse est la disparition totale ou partielle d'un astre par interposition d'un autre astre, ce phénomène étant vu par un observateur.

Deux types d'éclipses sont étudiés : l'éclipse de Lune et l'éclipse de Soleil.

Il arrive que le Soleil, la Terre et la Lune soient alignés dans cet ordre c'est à dire que la Terre passe entre le Soleil et la Lune et ceci à la pleine Lune mais c'est très rare que cet alignement se produise! De la Terre, on ne voit plus alors la Lune qui est dans la zone d'ombre de la Terre. La Lune peut être masquée partiellement ou totalement par la zone d'ombre portée par la Terre; on parle alors d'éclipse partielle ou totale de la Lune. Il y a éclipse de Lune car celle-ci ne peut plus diffuser la lumière du Soleil puisqu'elle est masquée par la Terre, qui joue donc le rôle d'écran.

Schéma représentant une éclipse de Lune :

Système Soleil Terre Lune : image 3


Lorsque le Soleil, la Lune et la Terre sont alignés dans cet ordre et ceci à la nouvelle Lune, ce qui se produit aussi très rarement alors les observateurs qui sont situés dans la zone d'ombre de la Lune ne voient plus le Soleil car il est caché par la Lune: il y a éclipse totale du Soleil. Si les observateurs sont placés dans la zone de pénombre alors la Lune ne cache qu'une partie du Soleil: il y a éclipse partielle du Soleil. C'est la Lune qui joue le rôle d'écran. L'ombre que la Lune projette sur la Terre pendant une éclipse de Soleil est de 270 kilomètres environ et la durée d'une éclipse totale de Soleil est de 8 minutes environ mais la durée totale d'observation d'une éclipse du Soleil est de 1 heure environ.

Schéma représentant une éclipse de Soleil :
En conclusion, les éclipses n'ont plus aucun secret maintenant et nous adorons pouvoir observer ce spectacle lorsqu'il se produit.

Système Soleil Terre Lune : image 4
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