Demandez à Ethan: Dans quelle mesure la Terre apparaît-elle brillante de la lune?

La première image de la Terre visible depuis la lune, qu'un homme a vue. Remarquez comment la Terre apparaît brillante par rapport à la Lune.

Lorsque les astronautes de l'Apollo ont volé vers la lune, ils ont ouvert des peintures humaines sans précédent: une vue de la Terre depuis le monde le plus proche de nous. Presque nous tous avons vu l'image opposée - la Lune, telle qu'elle est vue de la surface de la Terre - seulement quelques dizaines de personnes (et satellites) ont vu à quoi ressemble la Terre depuis la surface de la Lune. Quelle est la différence? Notre lecteur veut savoir:

Qu'est-ce qui sera plus brillant: la pleine lune ou la pleine terre de la lune? Cette luminosité restera-t-elle constante?

Si vous avez observé la lune par une nuit sombre et claire, sa luminosité vous est déjà connue.


La pleine lune au-dessus des arbres par une nuit plutôt brumeuse montre à quel point la lune semble lumineuse.

La pleine lune, reflétant la lumière du soleil à une distance de seulement 384 000 km de la Terre, est l'objet le plus brillant du ciel nocturne. Il est 1 500 fois plus lumineux que le prochain objet le plus brillant, Vénus, et 27 000 fois plus lumineux que Sirius, l'étoile la plus brillante du ciel. La pleine lune illumine le ciel comme une grande ville peut le faire. Il s'agit d'une grave source de pollution lumineuse, brillante 40 fois plus lumineuse que tous les autres objets du ciel nocturne réunis.


Rising Full Moon over Chicago, vue sur le lac Michigan depuis le campus de l'Université Northwest

Mais, quelle que soit la luminosité de la Lune de la Terre, la pleine Terre de la Lune la bat à presque tous les égards. La terre est environ 3,67 fois plus grande que la lune en diamètre, ce qui signifie que sa section transversale, c'est-à-dire la taille apparente dans le ciel, est 13 fois plus grande que la lune. Un autre paramètre joue également un rôle: la réflectivité.


Pleine lune en 2010, modifiée pour montrer une réelle réflectivité

La lune et la terre sont brillantes grâce à la réflexion de la lumière du soleil, et bien que la lune semble grise dans le ciel, elle est plus proche de la couleur du charbon. Il apparaît blanc avec beaucoup de lumière réfléchie. La surface cendrée et rocheuse de la lune reflète beaucoup moins que la terre, les arbres verts et l'herbe sur les continents de la Terre. Et il est complètement perdu par rapport à la réflectivité lumineuse de l'eau de la terre.


La lune et la terre à l'échelle - à la fois en taille et en albédo. La lune semble plus faible, car elle absorbe la lumière plus fort que la Terre

Mais ce ne sont pas les océans bleu foncé qui absorbent plus de lumière que le reste de la surface de la Terre et même la Lune qui reflètent le mieux la lumière - cela fait de l'eau dans les nuages, la glace et les réservoirs peu profonds des rivières et des plateaux . En moyenne, la Lune ne réfléchit que 11% de la lumière incidente sur elle, et la Terre - environ 37%. Tout cela ensemble conduit au fait que la pleine Terre, visible depuis la lune, est environ 43 fois plus lumineuse que la pleine lune, visible depuis la Terre. Avec de grandes calottes polaires et une couverture nuageuse complète - et aussi lorsque le soleil illumine les déserts - la terre est la plus brillante, environ 55 fois plus lumineuse que la lune.


Lorsqu'il y a beaucoup de nuages, la calotte polaire sud et les grands déserts, la luminosité de la Terre peut dépasser 55 fois la luminosité de la lune

Mais les faits intéressants ne s'arrêtent pas là. Puisque la Lune est liée à la Terre par gravité, nous en voyons toujours un côté. La Terre, en revanche, tourne autour de son axe; par conséquent, la Lune est visible en moyenne dans notre ciel 50% du temps. Encore 50% du temps, la lune est de l'autre côté de la planète. Mais c'est de notre point de vue; du point de vue de l'homme sur la Lune, la Terre est dans le ciel à 100% vue de la partie proche de la Lune et 0% du temps vue de l'opposé.

Une petite exception est la petite bande sur la Lune, avec laquelle la Terre est parfois visible, et parfois non, en raison du mouvement de balancement provoqué par l'ellipse de l'orbite de la lune: la libration lunaire.



Le jour et la nuit sur la Lune contiennent chacun deux semaines terrestres, et le côté le plus proche de la Lune est le meilleur endroit pour observer la Terre entière lorsque le Soleil illumine complètement la partie éloignée de la Lune. En ce moment, la Terre semble 13 fois plus grande, 3,4 fois meilleure que la réflexion et 43 fois plus lumineuse que la pleine lune visible depuis la Terre. Et bien que les gens n'aient jamais vu cela de leurs propres yeux - nous n'avons jamais été sur la lune à un moment où la nuit était proche - le satellite japonais Kaguya l'a vu.


La Terre s'élevant sur une partie de la lune où le soleil frappe à peine la surface lunaire.

Même lorsque le Soleil n'est pas visible, la surface de la Lune est toujours illuminée grâce à la lumière réfléchie par la Terre. Il n'est pas aussi brillant que le soleil; environ 10 000 fois plus faible. Mais la lumière de la surface de la terre, réfléchie sur la lune, peut toujours l'éclairer. Par conséquent, sur la lune en phase de croissant, vous pouvez voir les détails de la partie sombre - nous appelons cet effet d'éclairage réfléchi la lumière de cendres de la lune [Earthshine].


Le croissant un jour après la nouvelle lune, couché à l'ouest. Le reste du disque est toujours éclairé par la lumière réfléchie par la Terre et incident à la surface de la lune.

Pour que la Terre, visible de la Lune, soit plus sombre que la pleine Lune, visible de la Terre, moins de 1/40 de la surface doit être éclairée. Cela se produit pendant 12 heures chaque mois lorsque la lumière de la Terre, vue du côté proche de la Lune, apparaît plus sombre que la pleine Lune sur Terre. Mais sur la Lune, il y a un phénomène qui vous permet de découvrir l'obscurité qui éclipse tout ciel illuminé par la Lune sur Terre ...


L'éclipse lunaire finale, vue de la lune, lorsque le soleil est situé au-delà de la terre et que les deux corps ont l'air sombre.

Éclipse lunaire! Lorsqu'une partie de la Lune est fermée par l'ombre de la Terre, le Soleil et la Terre ne sont pas visibles et vous ne pouvez voir que l'anneau de l'atmosphère terrestre illuminée. De plus, seules les étoiles et les planètes sont visibles de là. Plus sombre que cela n'est que de l'autre côté de la lune pendant une nuit au clair de lune.


Sans atmosphère, Terre et Vénus, la nuit de l'autre côté de la lune est plus sombre que n'importe quelle nuit sombre sur Terre

La luminosité de la Terre entière n'est pas constante, elle change avec la rotation de la Terre, le changement des saisons et du temps. La Terre est une planète vivante dans tous les sens. La lune nous semble changer, mais si elle était aussi grande et variée que la Terre, alors les changements de saisons, les calottes polaires, la couverture nuageuse, la flore et le désert changeraient encore plus sa luminosité. Nous considérons la lune comme instable, car nous ne la voyons pas d'un point de vue différent. En fait, la Terre change beaucoup plus souvent!

Ethan Siegel - astrophysicien, vulgarisateur scientifique, auteur de Starts With A Bang! Il a écrit les livres «Beyond the Galaxy» [ Beyond The Galaxy ] et «Tracknology: the science of Star Trek» [ Treknology ].