Éclipse solaire

Cette représentation à l'échelle du système Soleil-Terre-Lune permet d'illustrer l'immensité de vide qui sépare ces trois astres.

• Soleil : 1,4 millions de km de diamètre ;
• Terre : 13 800 km soit 1% du Soleil ;
• Lune :  3 400 km soit 1/4 de la Terre et 1/400 du Soleil
• Distance Soleil-Terre (aussi appelée « unité astronomique ») : 150 millions de km soit plus de 100 Soleils (8 minutes à la vitesse de la lumière) ;
• Distance Terre-Lune : 384 000 km (un peu plus d'1 s à la vitesse de la lumière). On peut faire rentrer plus de 3 orbites Terre-Lune dans un diamètre du Soleil !

Noter que le diamètre du Soleil (1,4 millions de km) est 400 fois plus gros que la distance Terre-Lune (384 000 km). Comme le diamètre de la Lune est 400 fois petit que celui du Soleil, le diamètre apparent de la Lune dans le ciel est le même que celui du Soleil vu de la Terre. C'est ce prodigieux hasard qui rend une éclipse totale de Soleil exceptionnelle. Le phénomène d'éclipse existe sur d'autres planètes (voir les photos de l'éclipse de Soleil provoquée par Io sur Jupiter en 2019) mais la Terre est à la position parfaite pour observer la couronne solaire qui déborde du disque solaire lors d'une éclipse totale. 

Une autre façon de se représenter ces distances et proportions est de considérer le Soleil comme un gros pamplemousse (14 cm). La Terre serait alors un grain de 1,2 mm situé à 15 m ! Autant dire invisible du pamplemousse

Ces écarts permettent d'expliquer pourquoi l'alignement entre le Soleil la Terre et la Lune lors d'une éclipse de Soleil est un phénomène exceptionnel; Surtout si l'on considère que le plan de l'orbite Terre Lune n'est pas dans le plan de l'orbite Terre-Soleil (écliptique). Cette inclinaison (5°) fait que quand la Lune passe entre la Terre et le Soleil, elle est parfois au-dessus ou en dessous de l'écliptique et son ombre passera au-dessus ou en dessous de la Terre sans provoquer aucune éclipse.

Crédits photos: Voie lactée: ESO/S. Brunier; Soleil : NASA JPL; Lune: NASA's Scientific Visualization Studio; Terre: http://planetpixelemporium.com/planets.html.

• Illustrer les distances et proportions du système Soleil-Terre-Lune avec une vue à l'échelle;
• Enseigner pourquoi le phénomène d'éclipse de Soleil est rare ;