La lune est rouge, beaucoup de sang a dû couler cette nuit.

Et enfin la moitié Ouest de la France verra une lune rousse se lever demain matin, attention donc cette nuit beaucoup de sang coulera. Nous fêterons les Legolas, et le soleil se lèvera à...

Mais pourquoi que la lune elle est rousse des fois ?

Ce sont exactement les mêmes raisons que pour le soleil : c'est un phénomène purement optique !
La lumière de la Lune met un peu plus d'une seconde à nous arriver, ce qui est très long. Cette lumière passe 99,98% de son trajet tranquillement, voyageant au travers du vide et sans matière pour lui faire de l'ombre. Mais lorsqu'elle touche la surface de l'atmosphère terrestre, ça se complique.

Pour comprendre tout ça, il suffit de considérer la lumière comme une onde, à l'instar des vagues à la surface de l'eau. Elle se comporte aussi comme le son, et tout phénomène de déformation du son lui est alors appliquable.

C'est quoi, le son ?

Bonne question, et je me remercie de l'avoir posée. Le son est composé de tout un panel d'ondes de différentes fréquences. Encore une fois, il est plus facile de comprendre ça en imaginant des vagues : si vous agitez la main très vite dans l'eau, elles seront petites et très resserrées, mais si vous faites un mouvement plus lent elles s'espaceront et la fréquence diminue. Attention aux illusions, quand vous faites des vagues l'eau ne se déplace pas, elle oscille : chaque particule d'eau reviendra au même endroit l'instant d'après. Ces vagues existent aussi dans l'air, c'est ce qui permet la propagation du son.



La fréquence du son est identifiable par la hauteur de ton : plus il est aigu, plus la fréquence est élevée. À l'inverse, un son est grave quand la fréquence est faible. Par exemple, pour le son le plus grave qu'un humain puisse entendre, les "vagues" dans l'air sont espacées de 17 mètres, alors que pour le plus aigu cette distance ne fait que 17 millimètres !

Un son est dit "pur" quand il n'est composé que d'une seule fréquence. C'est très rare, et l'exemple le plus parlant est celui du diapason. La plupart des sons du quotidien sont un entremêlement de plein de fréquences. À l'opposé du son pur, il existe un son que l'on appelle "bruit blanc" et qui est composé de toutes les fréquences audibles. Celui-ci est familier : c'est le son que vous entendez quand vous ne captez rien à la télévision.

Si tout ceci est clair, revenons-en à la lumière. Comme pour le son, l'humain n'en distingue qu'une partie dont les ondes, cette fois, sont espacées de 400 à 700 nanomètres (un nanomètre fait un milliardième de mètre). On distingue exactement les mêmes schémas :
- Le "diapason" de la lumière est le laser qui n'en diffuse qu'une seule fréquence.
- Le "bruit blanc" de la lumière est ce que le soleil nous donne : une lumière blanche, donc composée de toutes les fréquences mélangées.
- Comme les sons aigus, une lumière à fréquence élevée tend vers le violet. Quand la fréquence est faible, elle tend vers le rouge. Entre les deux, il y a toutes les autres couleurs.


O PTIN C TRO BO!!!

Cool. Et ?

Attendez, j'y viens ! On peut déformer le son, plus ou moins facilement selon sa fréquence. Par exemple, c'est très difficile de ne laisser passer que les aigus ! Cela nécessite du matériel sciemment choisi que je ne décrirai pas ici.
En revanche, il est très simple de bloquer les ondes aigues pour ne laisser passer que les graves : il suffit de mettre un obstacle, comme un mur, entre la source et nos oreilles. L'observation la plus flagrante du phénomène est à l'entrée d'une boite de nuit : on n'entend que les "boum boum" graves jusqu'à ce que le videur ouvre la porte, laissant passer les aigus.
Ce qui est intéressant ici, c'est que plus les murs sont épais, plus le son nous semble grave.

L'atmosphère n'est pas transparente, elle est tout au plus très translucide. Toute cette masse d'air agit sur la lumière de la lune comme le fait un mur pour le son : elle l'affaiblit et la déforme, laissant passer plus facilement les fréquences basses (le rouge) que les fréquences élevées (le bleu / violet).

Alors pourquoi la lune n'est pas rouge tout le temps ?

Comme pour les murs avec le son, l'épaisseur de l'atmosphère influe sur l'efficacité de cette déformation. Bien sûr, l'épaisseur est grosso-modo égale partout, mais elle peut nous paraitre plus épaisse à l'horizon qu'au zénith. On dit qu'un schéma vaut mieux que des explications tordues, voici donc un schéma élaboré par mes soins :

Arrêtez d'applaudir, ça me gêne.

La quantité d'atmosphère que doit traverser la lumière est plus importante pour arriver à l'observateur B que pour A. Cette différence joue sur la couleur de la lune et du soleil à l'horizon. Le supplément d'atmosphère que doit traverser la lumière est un masque bloquant les fréquences les plus élevées !


Il y a un peu plus, je vous le mets ?

C'est facultatif, mais tant que j'y suis ça peut en intéresser : le ciel est bleu. Ce n'est pas nouveau, mais ça n'en est pas moins intéressant. Sa couleur provient de l'énergie solaire qui frappe violemment les particules composant l'atmosphère. Celles-ci, face à tant de haine, émettent alors des photons, comme un humain émettrait des dents. L'atmosphère, comme n'importe quel corps chauffé, génère elle-même de la lumière, ici principalement bleue !

On peut aussi expliquer pourquoi les algues rouges peuvent vivre dans des eaux beaucoup plus profondes que les algues vertes grâce à la lumière ! L'eau des océans est d'un indigo très prononcé. ("Vert" corrigeront les malouins, à qui les havrais rétorqueront : "N'importe quoi, elle est multicolore.") Si l'eau nous semble bleu-vert, c'est qu'elle absorbe le rouge. En effet, quand un objet nous apparait d'une certaine couleur, c'est soit parce qu'il est chaud et émet de la lumière de cette couleur, soit parce qu'au contraire il absorbe toutes les autres couleurs de la lumière blanche, et ne nous renvoit que celle qu'on voit ! Plus l'épaisseur d'eau que traverse la lumière est grande, moins il y a de rouge à l'arrivée. Les algues, comme les plantes, ont besoin de lumière pour leur photosynthèse. Mais s'il n'y a pas de lumière rouge, elle ne peuvent puiser que dans les autres tons ! Elles absorbent alors le bleu et le vert. Quand on les observe à la lumière blanche, on les voit donc rouges.

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