Éclipses de Soleil et de Lune

Les éclipses se produisent quand le Soleil, la Terre et la Lune s'alignent parfaitement. Cette configuration n'arrive pas à chaque nouvelle ou pleine Lune car l'orbite de la Lune est inclinée de 5,1° par rapport à l'écliptique (le plan de l'orbite terrestre autour du Soleil). La Lune passe donc généralement légèrement au-dessus ou en dessous de l'ombre de la Terre lors des pleines Lunes, et l'ombre de la Lune passe légèrement au-dessus ou en dessous de la Terre lors des nouvelles Lunes. Les nœuds lunaires sont les deux points où l'orbite de la Lune croise le plan de l'écliptique. Les éclipses ne se produisent que lorsque la Lune est proche d'un nœud pendant la nouvelle ou pleine Lune. Ces conditions se répètent selon plusieurs cycles : la période de Saros (18 ans, 11 jours et 8 heures) est le cycle le plus connu — après un Saros, la géométrie Terre-Lune-Soleil est presque identique, et une éclipse similaire se reproduit décalée d'un tiers de tour de la Terre. Les astronomes babyloniens avaient empiriquement découvert ce cycle 2 500 ans avant notre ère. La coïncidence remarquable qui rend les éclipses totales de Soleil possibles depuis la Terre est que le Soleil est 400 fois plus grand que la Lune, mais aussi environ 400 fois plus loin. Les disques angulaires sont donc presque identiques (environ 0,5°), permettant à la Lune de couvrir exactement le disque solaire lors des éclipses totales. Cette coïncidence géométrique est extrêmement précise et improbable — et n'est pas permanente : la Lune s'éloignant de 3,8 cm par an, dans quelques centaines de millions d'années, la Lune sera trop petite pour couvrir complètement le Soleil, et les éclipses totales n'existeront plus.