DE LA LUNE

$ 193. — Après le soleil, la lune est celui de tous les astres qui nous offre le plus d'intérêt. Non-seulement , elle pique notre curiosité par ces formes si variées sous lesquelles nous la voyons successivement ; mais encore, elle nous est d’une très-grande utilité , en nous éclairant fréquemment pendant les nuits. Aussi allons-nous nous occuper immédiatement d'étudier en détail les lois de son mouvement. L'étude que nous avons déjà faite des lois du mouvement du soleil, nous facilitera beaucoup la nouvelle étude que nous allons entreprendre; plusieurs des résultats que nous obtiendrons ont une grande analogie avec ceux que nous connaissons déjà, et cela nous permettra de les présenter plus rapidement.

$ 194. La lune se déplace parmi les étoiles. — Il est très-facile de reconnaitre que la lune ne conserve pas une position invariable sur la sphère céleste, par rapport aux étoiles. La lumière qu'elle répand dans notre atmosphère n’est pas assez grande pour nous empêcher d’apercevoir les étoiles un peu brillantes qui sont dans son voisinage. En examinant attentivement, à la simple vue, la position que la lune occupe par rapport à quelques étoiles voisines, on voit que cette position change d'une manière sensible dans l’espace de quelques heures. La fig. 248 montre de combien la lune se déplace en 24 heures ; pendant cet intervalle de temps , elle passe de la position 4 à la position 2. Si l’on compare cette figure avec Ja fig. 188 (page 236), qui représente le déplacement journalier du soleil dans la même région du ciel, on voit que le mouvement de la lune parmi les étoiles est beaucoup plus rapide que celui du soleil ; la lune parcourt en un jour un arc environ treize fois plus grand que l'arc parcouru en même temps par le soleil.

En observant la lune pendant un assez grand nombre de jours, on la voit se mouvoir à travers diverses constellations, et faire ainsi le tour entier de la sphère céleste. Si l’on marque de temps en temps, sur une carte céleste (planche 11, page 173), la position qu'elle occupe au milieu des étoiles , on voit qu’elle ne s'écarte jamais beau-

coup de la route que suit le soleil dans son mouvement annuel ; elle se meut à peu près suivant le grand cercle de l’écliptique, en ne

Fig. 248.

s’en écartant que de petites quantités , tantôt au nord de cs cercle, tantôt au sud. Ce mouvement de la lune est direct ($ 162), c'est-adire qu'il s'effectue dans le même sens que le mouvement du soleil sur l’écliptique; la principale différence entre ces deux mouvements consiste dans la vitesse, qui est environ treize fois plus grande pour la lune que pour le soleil.

$ 195. Pbases de la lune. — En même temps que la lune par: court les diverses constellations qui existent le long de l’écliptique, elle se présente à nous sous des formes très-diverses que l’on nomme ses phases. Ces changements de forme , qui se reproduisent périodiquement, comme tout le monde le sait, ne dépendent pas de la position que la lune occupe parmi les étoiles. Lorsque cet astre, parti d’une position où on l’a observé dans une certaine constellation , a fait tont le tour du ciel pour revenir à cette même place, il ne présente pas la phase qu'il avait présentée d’abord; lorsque, après un nouveau tour, il revient encore se placer de mème dansda constellation dont il s’agit, la phase sous laquelle il se montre, est différente de chacune des deux précédentes. Mais si l’on compare la position de la lune dans le ciel à celle qu’occupe en même temps le soleil, on voit que c’est de cette position relative des deux astres que dépendent les phases de la lune. Toutes les fois que la lune se retrouve à une même distance angulaire du soleil, elle nous présente la même phase, quelles que soient d’ailleurs les constellations au milieu desquelles ces deux astres nous apparaissent.

La lune, parcourant à peu près la même route que le soleil sur

la sphère céleste, mais avec une vitesse plus grande que celle de ce dernier astre, il en résulte, pour le mouvement relatif des deux astres, des circonstances particulières dont il est très-facile de se rendre compte. À certaines époques , la lune atteint le soleil, et passe , soit dans le lieu même qu'il occupe sur la sphère, soit un peu à côté; bientôt elle le dépasse, en vertu de la plus grande rapidité de son mouvement, et s'en éloigne de plus en plus ; en continuant ainsi à marcher en avant du soleil, elle finit par le rejoindre de nouveau, pour le dépasser encore, et ainsi de suite. Les positions que la lune prend successivement , par rapport au soleil, sont exactement les mêmes que si le soleil restait immobile sur la sphère , et que la lune fût en mouvement sur un grand cercle passant à peu près par le soleil.

Lorsque la lune vient passer dans la région du ciel où se trouve le soleil, on ne l’apercoit pas. Au bout d’un jour ou deux, si l’on regarde le ciel peu de temps après le coucher du soleil, on voit la lune du côté de l’occident, sous la forme d’un croissant très-délié , fig. 249 ; ce croissant, animé du mouvement diurne comme tous les astres , finit bientôt par disparaître au-dessous de l’horizon. Les

Fig. 2h9.

Fig. .256. Fig. 257.

jours suivants, on aperçoit également la lune dans les circonstan- . ces analogues , c’est-à-dire un peu après le coucher du soleil ; mais

on la voit de moins en moins rapprochée du point de l'horizon où le soleil s'est couché, et son croissant s’épaissit de plus en plus en son milieu, fig. 250 ; le coucher de la lune retarde de jour en jour sur celui du soleil. Six ou sept jours après que l’on a commencé à voir la lune sous la forme d’un croissant très-délié, elle se montre sous la figure d’un demi-cercle, fig. 254 ; alors elle s’est déjà assez éloignée du soleil pour ne traverser le méridien qu'environ 6 heures après lui, c’est-à-dire à 6 heures du soir. A partir de là, la lune s’élargit encore , ‘et passe insensiblement du demi-cercle à à un cercle complet, en prenant des formes intermédiaires, telles que celle que représente la fig. 252. Sept jours environ après que la lune avait été vue sous la forme d’un demi-cercle, fig. 251, elle devient tout à fait circulaire, fig. 253; alors elle passe au méridien 42 heures plus tard que le soleil, c’est-à-dire à minuit ; elle se lève quand il se couche, et se couche quand il se lève. En continuant à observer la lune, on voit qu’elle se lève et se couche toujours de plus en plus tard, et qu'elle repasse successivement par les mêmes formes que précédemment, maïs dans un ordre inverse ; on remarque, en outre, que la partie la plus convexe du contour visible de la lune est désormais tournée vers l’orient, tandis que précédemment elle l'était du côté de l'occident. Ainsi la lune, après avoir pris la forme d’un cercle complet, se déprime progressivement du côté de l'occident, fig. 254, et, au bout de sept jours, elle n’a déjà plus que la forme d'un demi-cercle, fig. 255; alors elle ne passe au méridien qu'environ 48 heures après le soleil, c’est-à-dire vers 6 heures du matin. Bientôt elle ne montre plus qu’un croissant, fig. 256, que l’on voit le matin, un peu avant le lever du soleil, et du côté de l'orient. Six ou sept jours après qu'on l’a vue sous la forme d’un demi-cercle, fig. 255, elle parait comme un croissant trèsdélié, fig. 257, situé près du point de l'horizon où le soleil va se lever. A partir de là, pendant deux ou trois jours, on ne voit pas du tout la lune ; et, au bout de ce temps, on recommence à l'apercevoir le soir, après le coucher du soleil, sous la forme du premier croissant dont nous avons parlé, fig. 249.

Ces modifications successives des formes sous lesquelles la lune se présente à nous, se reproduisent constamment de la même manière , et dans le même ordre. D'ailleurs , ce n’est pas seulement la nuit qu'on peut les observer ; toutes les fois que la lune n'est pas trop rapprochée du soleil, on ‘la voit sans peine en plein jour, et il en résulte une plus grande facilité pour suivre convenablement ces changements de forme, et s'assurer qu’ils se produisent bien conformément à ce que nous venons de dire.

8 496. Cherchons maintenant à nous rendre compte de la cause qui fait que la lune se montre sous tant d’aspects divers. Il est naturel de se demander d’abord si cela ne pourrait pas tenir à la forme particulière de cet astre , qui, en se tournant successivement de diflérents côtés, nous montrerait ainsi les diverses parties de son contour. Mais il y a une observation bien simple , que l’on peut répéter assez souvent, et à l’aide de laquelle on s’assure que les phases de la lune doivent être expliquées d'une tout autre manière. Cette observation prouve que, généralement, nous ne voyons qu’une portion de la face de la lune qui est tournée de notre côté, et que , si nous voyions cette face tout entière, la lune nous paraitrait constamment avoir la forme d'un cercle. Voici en quoi elle consiste. Pendant que la lune se déplace sur la sphère céleste, il lui arrive de temps en temps de passer devant une étoile, de manière à la soustraire à nos regards; on dit alors qu’il se produit une occultation de l'étoile. Or, il est clair que, dans ce phénomène particulier, dù au mouvement de la lune par rapport à l'étoile, les choses se passent comme si la lune était immobile, et que l'étoile e, fig. 258, fût en mouvement suivant une certaine ligne, telle que in n. Si le croissant de la lune formait la totalité de la face de cet astre qui est tournée de notre côté, l'étoile resterait visible tant qu’elle n'aurait pas atteint le bord intérieur du croissant, en a ; elle : ne serait invisible que pendant le temps Fig. 258 “A ‘qu'elle mettrait à traverser ce croissant. Mais, au lieu de cela, on voit l'étoile disparaître longtemps avant qu'elle n'ait atteint le bord intérieur du croissant ; au moment où l’on cesse de l’apercevoir, elle se trouve en un point b que l’on juge facilement être situé sur la circonférence du cercle dont le bord extérieur du croissant fait partie. Ainsi, il résulte bien de là que, généralement, nous ne voyons pas la totalité de la face de la lune qui est tournée de notre côté ; une portion seulement de cette face nous est rendue sensible par la lumière. Lorsque nous apercevons une portion notable de la face de la lune qui est tournée vers nous, fig. 250 à 266, nous distinguons sans peine certaines taches grisâtres, qui, par teur ensemble, donnent grossièrement à la lune l’aspect d’une figure humaine. Il est aisé de s’assurer que ces taches, dont nous ne voyons habituellement qu’une partie plus ou moins grande, se présentent à nous toujours de la même manière. La portion lumineuse de la face de la lune qui est tournée vers nous, s'étend d’abord de plus en plus, jusqu’à embrasser compléte-

ment ces taches , fig. 249 à 253 ; puis elle se rétrécit peu à peu de manière à les abandonner progressivement , fig: 253 à 257. Il est impossible de ne pas reconnaître là tous les caractères d’un corps dont la surface, non lumineuse par elle-même, est éclairée successivement dans ses diverses parties par un corps lumineux voisin. Si l’on fait attention, en outre, que la partie convexe du croissant de la lune est toujours tournée du côté du soleil, de telle sorte que la ligne qui joint ses deux cornes est dirigée perpendiculairement à la ligne qui joint la lune à cet astre, on verra que la lune n’est lumineuse que parce qu'elle est éclairée par le soleil.

Les apparences nous portent à regarder la lune comme étant un corps sphérique. Le soleil ne peut éclairer à chaque instant qu’une moitié de sa surface, et c’est suivant que nous apercevons une portion plus ou moins grande de cette moitié éclairée , que la lune nous paraît sous telle ou telle phase. Pour nous rendre un compte complet de la succession des phases, concevons que la lune se meuve en décrivant un cercle À BC... autour de la terre T, fig. 259, et

Fig. 259.

que le soleil S soit situé dans le plan de ce cercle, à une distance de la terre extrêmement grande relativement au rayon T 4 ; de telle sorte que les rayons de lumière , envoyés par le soleil à la lune,. dans toutes les positions À , BB, C, D, .…. qu’elle occupe successive-

ment, puissent être regardés comme parallèles entre eux. La moitié de la surface de la lune, qui est éclairée par le soleil, est toujours dirigée du côté de cet astre; cette moitié est limitée par un cercle mn. De la terre T on ne peut apercevoir que la moitié de la surface de la lune, qui est limitée par le cercle pq, dirigé perpendiculairement au rayon qui joint la lune à la terre ; on ne voit donc en réalité que la partie de l'hémisphère éclairé qui se trouve comprise dans cet hémisphère visible terminé au cercle p q. D'après cela, si l’on suit la lune dans son mouvement autour de la terre, on verra que les phases se succèdent précisément comme l'observation l’indique. Lorsque la lune est en A, l'hémisphère non éclairé est tout entier tourné vers la terre ; la lune est invisible. En B, on voit un croissant dont la convexilé est tournée vers le soleil , fig. 250. En C, on voit la moitié de l’hémisphère éclairé ; la lune se montre alors sous forme d’un demi-cercle , fig. 251. En D, elle présente une forme intermédiaire entre un demi-cercle et un cercle complet, fig. 252. En E , on voit de la terre la totalité de l'hémisphère éclairé ; c’est-àdire que la lune paraît entièrement circulaire , fig. 253. En achevant son tour , la lune prend successivement en F, G ,H, les apparences indiquées par les fig. 254, 255, 256.

On voit combien il est facile d'expliquer les phases de la lune par les considérations qui précèdent. Pour donner cette explication, nous avons supposé que la lune décrit un cercle autour de la terre, et que le soleil se trouve dans le plan de ce cercle; mais ces conditions, qui, en réalité, ne sont pas exactement remplies, ne sont pas indispensables pour l’explication des phases. Ces aspects si divers de la lune sont toujours dus aux positions que prennent successivement, l’un par rapport à l’autre, les deux cercles qui servent de limites , l’un à l'hémisphère éclairé de la lune, et l’autre à l’hémisphère de cet astre qui est tourné vers la terre.

$ 497. Lorsque la lune est en À , sur la direction de la ligne qui va du soleil à la terre, on dit qu’elle est nouvelle; alors on ne la voit pas. Lorsqu'elle est en E, sur le prolongement de la même ligne, on dit qu’elle est pleine; alors elle se montre sous la forme d’un cercle complet, fig. 253. EnC, la lune est dans son premier quartier ; en G , elle est dans son dernier quartier. Les positions B,D,E, H, dans lesquelles la lune se trouve au milieu des arcs AC, CÉ, EG, GA, so nomment les octants. Souvent on donne à la nouvelle lune et à la pleine lune le nom collectif de syzygies ; et de même , au premier quartier et au dernier quartier , le nom de quadratures.

# On emploie très-souvent aussi les expressions nouvelle lune, prenier quartier , pleine lune ct dernier quartier, pour désigner , non