Quand la Lune Devient Géante: Le Phénomène de la Super Lune

Diamètre de la Lune

La Lune, satellite naturel de la Terre, présente un diamètre moyen de \( D_L = 3\,474{,}8\ \text{km} \). Son rayon moyen est donc \( R_L = 1\,737{,}4\ \text{km} \), valeur mesurée avec une grande précision grâce aux missions spatiales et aux relevés laser effectués depuis la Terre. La Lune a donc un diamètre environ 3,7 fois plus petit que celui de notre planète. Le diamètre lunaire varie légèrement selon la distance Terre–Lune, car l’orbite de la Lune est elliptique. Ainsi, au périgée, la Lune apparaît jusqu’à 14 % plus grande qu’à l’apogée.

N.B.:
La Lune est presque sphérique, son aplatissement polaire est faible, ce qui indique une déformation minimale par rotation. Son volume correspond à environ \(0{,}02\) fois le volume terrestre.

Différence entre Super Lune et Pleine Lune

Une orbite elliptique et variable

La Lune se déplace à ≈1 km/s sur une orbite elliptique et son éloignement par rapport à la Terre varie d'environ 50 000 km. À son apogée (point le plus éloigné de la Terre), elle est en moyenne à 405 700 km tandis qu'à son périgée, elle se situe en moyenne à 356 400 km. Le terme Super Lune a été inventé en 1979 par l'astrologue Richard Nolle (1950-).

Quand la pleine Lune coïncide avec le périgée

La Super Lune se produit au moment où la Lune est au plus près de la Terre: elle est alors plus grosse et plus lumineuse qu'à tout autre moment. La Super Lune est d'autant plus spectaculaire lorsqu'elle coïncide avec la pleine Lune. À ce moment-là, on observe une Lune d'une grande luminosité et d'un éclat remarquable. Lorsqu'elle est à son périgée, elle apparaît environ 14 % plus grande, cette valeur correspondant à la différence entre les deux apsides (périgée et apogée) de l'orbite lunaire.

Le rôle du barycentre Terre–Lune

La Lune a une orbite elliptique autour du centre de la Terre, mais la réalité est plus complexe. Le système double que constituent la Lune et la Terre tourne autour du centre de masse commun appelé barycentre. Ce barycentre, qui n'est pas fixe, varie en fonction de leur distance moyenne d'éloignement (≈384 400 km).

Un centre de gravité situé à l'intérieur de la Terre

Le barycentre est situé sur la ligne Terre–Lune, à l'intérieur de la Terre, à ≈1 708 km de la surface et à ≈4 670 km du centre terrestre (le rayon de la Terre est ≈6 378 km). Comme le centre de masse du système Terre/Lune est situé à l’intérieur de la Terre, on dit tout simplement que la Lune tourne autour de la Terre. La Terre tourne donc autour d’un point qui se déplace à l'intérieur d'elle-même, décrivant ainsi de minuscules spirales sur son orbite: elle valse avec la Lune autour du Soleil.

Influence gravitationnelle du Soleil

Compte tenu de la distance du Soleil, son influence gravitationnelle sur le barycentre Terre/Lune est négligeable, car vu du Soleil, le couple Terre–Lune forme un champ de gravitation presque uniforme. Ce champ est assimilé à celui d’un seul et même corps. Cependant, il existe bien aussi un barycentre Soleil/(Terre/Lune), calculable avec la formule de la position du centre de masse.

Périodicité des super Lunes

Les super Lunes ont lieu fréquemment (tous les mois lunaires), c'est-à-dire tous les 27 jours 7 heures et 43 minutes. Cela correspond à la période de révolution sidérale de la Lune, aussi appelée période orbitale. C'est exactement la durée que met la Lune pour accomplir un tour complet autour de la Terre, ou encore l'intervalle de temps entre deux périgées (en moyenne 27,55455 jours).

Périodicité des pleines Lunes

Les pleines Lunes ont lieu tous les 29 jours 12 heures et 44 minutes. C'est la durée du cycle synodique, soit le temps nécessaire pour que la Lune revienne dans la même configuration apparente par rapport à la Terre et au Soleil.

Une coïncidence rare et spectaculaire

La coïncidence entre la Super Lune et la pleine Lune a lieu de 1 à 5 fois par an. En 2014, la Super Lune était environ 14 % plus grande et 30 % plus lumineuse qu'une pleine Lune habituelle, d'après les relevés de la NASA.

Quels sont les effets de la Super Lune ?

Effets apparents et croyances populaires

Outre les effets folkloriques comme l'augmentation des accouchements, des suicides, des maladies, des crimes, des soulèvements sociaux et autres catastrophes naturelles, l'effet principal de la super Lune est évidemment l'effet de marée. À cette période-là, l’amplitude des marées océaniques est maximale. À certains endroits de la Terre, le marnage, c'est-à-dire la différence de hauteur entre la pleine mer et la basse mer, dépasse 15 mètres. Les effets d'une super Lune sur la Terre sont donc mineurs.

Influence gravitationnelle sur la Terre

Cependant, selon les études de sismologues et de volcanologues, la combinaison de la super Lune (au plus proche de la Terre) et de la pleine Lune (alignement avec la Terre et le Soleil) ne devrait pas affecter l'équilibre de l'énergie interne de la Terre, car il y a des marées lunaires tous les jours. La Terre possède une énorme quantité d'énergie interne, et les petites variations des forces de marée exercées par la Lune ne suffisent pas à modifier fondamentalement l'équilibre intérieur qui anime la tectonique des plaques.