L’animation ci-dessous présente la libration en longitude.

cliquez sur l’animation pour l’arrêter ou la démarrer

Le satellite est représenté avec deux continents, un clair et un foncé, afin de visualiser son mouvement. Ces colorations arbitraires n’ont rien à voir avec les phases.

En haut de l’écran, le disque blanc représente la partie de la Lune vue de la Terre à chaque instant. Au départ, c’est le continent clair.

Laissez tout d’abord l’excentricité nulle. Lancez l’animation en cliquant dessus. Remarquez que le satellite tourne sur lui-même (l’orientation de ses continents varie), en même temps qu’il tourne autour de la Terre. De ce fait, constatez qu’un observateur terrestre voit toujours le même continent blanc.

Augmentez maintenant l’excentricité, jusqu’à 0,25. L’orbite devient une ellipse, parcourue d’une vitesse variable (alors que la vitesse de rotation de la Lune est constante). Vous remarquez en haut que le disque visible se met à balancer autour de sa position centrale. Une petite partie du continent gris devient visible de chaque côté. Vous pouvez lire en haut à gauche l’angle de la partie grise visible : il représente la libration. A droite est affichée la surface totale visible grâce à ce balancement.

Le balancement est produit par la variation de vitesse de la Lune sur son orbite.

Poussez l’excentricité à 0,72. La surface visible atteint 100%. Vous voyez d’ailleurs que le continent gris est visible par moitié à gauche et à droite du disque.

Enfin, poussez l’excentricité au maximum admissible par l’animation : 0,90. La surface visible atteint maintenant 118 % !!! Ce n’est pas une erreur du programme, mais simplement cette valeur montre qu’une partie du continent noir est visible deux fois, par chaque côté.

Pour simplifier, l’animation ne montre que la libration en longitude. Mais puisque l’orbite de la Lune est inclinée de 5° à peu près par rapport à l’équateur terrestre, il s’ensuit un autre balancement, en latitude. Il est bien sûr nommé libration en latitude.

Rappel : l’excentricité de l’orbite lunaire est seulement 0,055. Si vous réglez l’excentricité à 0,06 dans l’animation, vous ne verrez pratiquement pas le balancement, car il est trop faible pour être visible à cette échelle.

La réalité

La libration n’est pas perceptible dans le mouvement de la Lune, à cause de sa lenteur. Mais si on prend des photos successives, et qu’on les rassemble en un film très accéléré, le phénomène devient évident. C’est ce qu’a fait António Cidadão António Cidadão, et son animation est disponible sur Apod. On y voit à la fois la libration en longitude et en latitude.

---=OO=---