L'astronome amateur Thierry Midavaine a filmé l'éclipse de Lune du 28 septembre 2015 dans l'infrarouge thermique : étonnant !

« C'est la deuxième éclipse totale que j'observe de cette façon, avec une caméra Sophie de Thalès Optronique. Mais c'est la première fois que je filme. L'observation entre 3 et 5 microns de longueur d'onde permet de voir la Lune se refroidir, tandis qu'elle est plongée dans l'ombre de la Terre », explique-t-il.

La nuit qui « tombe » sur la Lune

Pendant une éclipse, le sol lunaire entre dans la nuit en quelques dizaines de minutes. Si cette situation est habituelle pour les planètes où les astéroïdes qui tournent généralement sur eux-mêmes en quelques heures, elle est exceptionnelle pour notre satellite.

En effet, le passage du jour à la nuit est beaucoup plus lent sur la Lune, qui tourne sur elle-même en un peu plus de 27 jours. Par conséquent, le sol est chauffé plus en profondeur (le jour), et la réémission de l'énergie solaire captée (la nuit) implique jusqu'au premier mètre d'épaisseur du sol.

Au contraire, pendant les quelques dizaines de minutes que durent une éclipse, seul le premier centimètre du sol lunaire joue un rôle dans l'émission thermique.

« Cela signifie qu'une éclipse de Lune permet d'étudier les propriétés thermiques, et donc la composition, de la première pellicule du sol lunaire. Habituellement, son influence thermique est masquée par celle des couches plus profondes », précise l'astronome François Colas (IMCCE).

La Lune vue dans l'infrarouge et le visible, le 28 septembre 2015. © T. Midavaine/A. Dba.

Dater la surface lunaire

Sur les images de Thierry Midavaine, les zones les plus sombres sont les plus froides, celles qui ont emmagasiné le moins d'énergie et émettent peu de rayonnement thermique. Des surfaces, sans doute, couvertes de poussière lunaire (régolithe) et donc particulièrement âgées.

Les régions brillantes sont les plus chaudes, probablement pauvres en régolithe et donc des zones jeunes, comme le brillant cratère Tycho (sur la gauche), âgé seulement d'une centaine de millions d'années.

Les deux films ci-dessous montrent la Lune en temps réel, au début de la phase de totalité et à sa fin. On constate, sur une même zone, une baisse d'éclat liée au refroidissement du sol pendant la courte nuit de l'éclipse.

On peut aussi voir passer un oiseau (brillant, car chaud!) sur la première vidéo. Dans l'infrarouge thermique, on remarque aussi que le ciel n'est pas parfaitement noir, l'atmosphère terrestre possédant une certaine température.

D'autres informations à propos de cette observation sont à retrouver dans le numéro de novembre-décembre du magazine Ciel & Espace, en kiosque samedi 14 novembre 2015.