Comprendre les phases de la Lune

La Lune est le seul satellite naturel de la Terre. Elle orbite à une distance moyenne de 384 400 kilomètres en suivant une trajectoire légèrement elliptique — au plus proche (périgée) elle est à 356 500 km, au plus loin (apogée) à 406 700 km. Cette variation de distance explique pourquoi la Lune apparaît légèrement plus grande certaines nuits : la « Superlune » correspond à une pleine Lune proche du périgée. La période orbitale de la Lune est de 27,3 jours (mois sidéral), mais le cycle des phases dure 29,5 jours (mois synodique). Pourquoi cette différence ? Pendant que la Lune fait un tour complet autour de la Terre, la Terre elle-même a avancé sur son orbite autour du Soleil. La Lune doit donc parcourir un peu plus que 360° pour se retrouver dans la même configuration Soleil-Terre-Lune. Ces 2,2 jours supplémentaires sont la différence entre les deux mois. La Lune présente toujours la même face vers la Terre — c'est ce qu'on appelle la rotation synchrone. Elle tourne sur elle-même exactement à la même vitesse qu'elle orbite autour de la Terre. Ce phénomène est dû aux forces de marée exercées par la Terre au fil des milliards d'années, qui ont progressivement synchronisé les deux mouvements. La face cachée de la Lune n'est pas « la face sombre » — elle reçoit autant de lumière solaire que la face visible, mais nous ne la voyons jamais depuis la Terre.