Pourquoi le Soleil couchant paraît-il plus gros qu’au zénith ?

 

On aurait tendance à croire que le Soleil paraît plus gros lorsqu’il se couche à cause de l’épaisseur de la couche atmosphérique que ces rayons doivent traverser : la couche atmosphérique est en effet plus épaisse sur l’horizon qu’au zénith. Comme l’atmosphère est plus épaisse sur l’horizon, elle pourrait jouer l’effet d’une lentille grossissante et augmenter la taille du cercle solaire. Mais il n’en est rien !

En réalité, si le Soleil paraît plus gros à l’horizon qu’au zénith, ce n’est en fait qu’une illusion d’optique !

Pour illustrer ce phénomène, dessinons deux rails de chemin de fer qui semblent se diriger vers l’infini ainsi que deux segments fléchés et de même longueur, l’un situé près de vous, l’autre situé loin de vous, c’est-à-dire à l’horizon (schéma ci-dessous).

Ainsi que vous le constatez, le segment qui se trouve à l’horizon paraît plus long que le segment qui se trouve près de vous alors qu’ils sont de même longueur. Cette illusion porte le nom d’illusion de « PONZO ». Ceci peut s’expliquer par le fait que les deux rails du schéma nous servent ici de point de repère. Dans le cas présent, le segment situé loin de vous semble plus grand car plus près des rails. A l’inverse, le segment situé plus près de vous est plus distant du bord des deux rails : il y a donc moins de repère puisque l’espace entre les extrémités du segment et les rails est plus grand. L’œil transforme dès lors cette information en croyant que le segment est plus petit !

Dans le cas du Soleil couchant et du Soleil au zénith, il en est exactement de même. Lorsque le Soleil est à l’horizon, nous avons comme point de repère l’horizon et le relief du sol : le Soleil paraît plus grand (même rôle que le segment qui se trouve loin de vous). Par contre, lorsque le Soleil est au zénith, nous n’avons plus de point de repère puisqu’il n’y a que le ciel : le Soleil paraît dès lors plus petit vis-à-vis de l’immensité du ciel (même rôle que le segment qui est près de vous).

Voilà pourquoi le Soleil couchant paraît plus gros puisqu’il se couche sur l’horizon. Il en est de même pour la Lune qui paraît plus grosse quand elle est basse sur l’horizon et plus petite quand elle est plus haute dans le ciel.