La Lune

Last Quarter Moon

Luna

La Lune est le seul satellite naturel de la Terre:

        orbite:    384,400 kilomètres de la Terre
        diamètre:  3476 kilomètres
        masse:     7.35e22 kilogrammes

Appelé Luna par les Romains, Sélène et Artémis par les grecs, et beaucoup d'autres noms dans les autres mythologies.

La Lune, bien sûr, est connu depuis la préhistoire. C'est le deuxième objet le plus brillant du ciel après le Soleil. Alors que lune orbite autour de la Terre un fois par mois, l'angle entre la Terre, la Lune et le Soleil change, ce que l'ont observe sous la du cycle lunaire. La période entre deux nouvelles lunes successives est de 29.5 jours (709 heures), un peut différent de la période orbitale de la lune (avec les étoiles comme références) puisque la Terre bouge d'une distance significative autour du soleil durant cette période.

De par sa grosseur et sa composition, la Lune est parfois classée comme un planète tellurique comme le sont Mercure, Vénus, Terre et Mars.

La Lune fut visitée pour la première fois par le vaisseau soviétique Luna 2 en 1959. La Lune est le seul corps extraterrestre à avoir été visité par des humains. Le premier alunissage a eu lieu le 20 juillet 1969 (vous rappelez-vous où vous étiez?) et le dernier en décembre 1972. La Lune est aussi le seul objet pour lequel des échantillons ont été retournés sur Terre. Durant l'été 1994, la Lune fut entièrement cartographiée par la sonde Clémentine et une fois de plus en 1999 par Lunar Prospector.

Les forces gravitationnelles entre la Terre et la Lune provoquent des effets intéressants: une des plus manifestes est le phénomène des marées. L'attraction gravitationnelle de la Lune est plus importante sur le côté de la Terre le plus proche de la Lune et plus faible sur le côté opposé. La Terre, et plus particulièrement les océans, n'étant pas totalement rigide, elle s'étire légèrement le long de la ligne Terre Lune. De notre point de vue sur la Terre, on peut observer deux renflements, un dirigé dans la direction de la Lune et l'autre dans l'opposée. L'effet est plus important sur l'eau que sur la croûte solide et les renflements dans l'eau sont donc plus importants. De plus, le fait que la Terre tourne plus vite que la Lune ne parcourt son orbite, les renflements font un tour de Terre environ une fois par jour, ce qui donne deux marées hautes par jour. (Ceci est un modèle très simplifié; les vraies marées, surtout près des côtes, sont beaucoup plsu compliqué.)

Mais la Terre n'est pas non plus totalement fluide; en effet, la rotation de la Terre entraîne les renflements et ceux-ci ne se situent plus directement dans l'axe Terre Lune. Cela signifie que les forces entre la Terre et la Lune ne s'exercent pas exactement selon cet axe, ce qui produit une "torsion" de la Terre et une force d'accélération sur la Lune. Ceci cause un transfert de l'énergie rotationelle de la Terre vers la Lune ralentissant la rotation de la Terre d'environ 1.5 millisecondes/siècle et le déplacement de la Lune vers une orbite plus haute de 3.8 centimètres par année. L'effet opposé se produit sur des satellites qui ont des orbites rétrogrades tels que Phobos et Triton).

La nature asymétrique de cette interaction gravitationnelle est aussi responsable de la rotation synchrone de la Lune, c-a-d la rotation de la Lune est en phase avec son orbite de sorte qu'elle présente toujours le même côté à la Terre. Tout comme la rotation de la Terre est ralentie par l'interaction avec la Lune, celle de la Lune a été ralentie par l'influence de la Terre mais, dans ce cas-ci, l'influence de la Terre fut beaucoup plus puissante. Quand la rotation de la Lune fut ralentie pour correspondre à sa période orbitale (pour que le renflement soit toujours dirigé vers la Terre), la Lune ne subit plus de torsion et une situation stable fut donc atteinte. Le même phénomène s'est produit pour la plupart des autres satellites du système solaire. Finalement, la rotation de la Terre finira par être ralentie pour correspondre à la période orbitale de la Lune, comme c'est déjà le cas avec Pluton et Charon.

En fait la Lune semble osciller un peu à cause de son orbite légèrement non circulaire. On peut ainsi observer de temps en temps quelques degrés de la face cachée (à gauche) mais la majeure partie était complètement inconnue jusqu'à ce que la sonde soviétique Luna 3 la photographie en 1959. (Note: il n'y as pas de coté sombre de la lune. Toutes les parties de la lune reçoivent sont éclairé la moitié du temp (sauf pour quelques cratères creux pr&ergaves;s des poles).

La Lune ne possède pas d'atmosphère. De récentes observations effectuées par la sonde Clémentine laissaient supposer qu'il aurait pu y avoir de l'eau sous forme de glace dans certains cratères profonds proches du pôle sud de la Lune. Cet hypothèse a été renforcé par les données de Lunar Prospector. Il y aurait aussi de la glace au pole nord. La preuve finale nous viendra probablement de la sonde Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA prévu pour 2008.

La croûte lunaire est épaisse en moyenne de 68 Km et varie de 0 Km sous la Mer des Crises à 107 Km au nord du cratère Korolev sur la face cachée de la Lune. En dessous de la croûte se trouve un manteau et peut-être un petit noyau. Toutefois, contrairement au manteau terrestre, celui de la Lune n'est plus actif. Curieusement, le centre de masse de la Lune est décalé de son centre géométrique d'environ 2 Km dans la direction de la Terre. De plus, la croûte est plus mince sur la face visible.

On peut trouver principalement deux types de terrains lunaires: Les énormes cratères et très vieilles régions continentales et les relativement lisses et plus jeunes mers. Les mers (qui constituent 16% de la surface lunaire) sont d'énormes cratères d'impacts de météores qui furent ensuite fondus par de la lave en fusion. La plus grande partie de la surface est recouverte de régolite, un mélange de fine poussière et de débris de roches produits par des impacts de météores. Pour des raisons inconnues, les mers sont concentrées sur la face visible.

La plupart des cratères de la face visible de la Lune ont été nommés en l'honneur de personnes célèbres dans l'histoire des sciences tel que Tycho, Copernic,, et Ptolémée. Les formations sur la face cachée ont des noms à connotation plus moderne tel que Apollo, Gagarin et Korolev (avec un net biais pour les noms Russes puisque les premières images obtenues le furent par Luna 3). En plus de formations familières de la face visible, la Lune a les gros cratères South Pole-Aitken sur la face cachée et qui est 2250 Km de diamètre et 12 Km de profond le rendant le plus gros cratère d'impact du système solaire et Orientale sur le bord ouest (vu de la terre; au centre de l'image de gauche) qui est un splendide exemple d'un cratère à plusieurs anneaux.

En tout 382 kg d'échantillons de roches lunaires ont été ramenées par les programmes Apollo et Luna La plupart de nos connaissances détaillées de la Lune ont été extrapolées à partir de ces échantillons. Elles sont particulièrement précieuse du fait qu'elles peuvent être datées. Aujourd'hui, 30 ans après le premier alunissage, des checheurs continuent encore aujourd'hui à étudier ces précieuses roches.

La plupart des roches de la surface lunaire semblent être âgées de 4.6 à 3 milliards d'années. C'est une correspondance fortuite avec l'âge des plus vieilles roches terrestres qui sont rarement plus âgées que 3 milliards d'années. La Lune nous fournit ainsi des données sur la jeunesse du système solaire qui ne sont pas disponibles sur Terre.

Avant l'étude des échantillons de roches ramenés par les vaisseaux Apollo, il n'y avait aucun consensus sur l'origine de la Lune. Il y avait 3 principales théories: la co-accrétion qui postulait que la Lune et la Terre ont été formées en même temps à partir de la nébuleuse solaire; la fission qui établissait que la Terre ait donné naissance à la Lune par division; et enfin la capture qui considérait que la Lune a été formée quelque part ailleurs et fut par la suite capturée par la Terre. Aucune de ces théories ne fonctionnait très bien. Mais les nouvelles information détaillées recueillies à partir des échantillons de roches lunaires à donné naissance à la théorie de l'impacte la Terre aurait été percutée par un énorme objet (de la grosseur de Mars ou encore plus gros) et la Lune se serait formée à partir de la matières alors éjectées. Il reste quelques détails à régler dans la théorie mais elle est tout de même aujourd'hui largement acceptée.

La Lune n'a pas de champ magnétique. Néanmoins, certaines de ses roches en surface possèdent un magnétisme rémanent qui semblent indiquer que la Lune a pu avoir un champ magnétique il y a longtemps.

Sans atmosphère et sans champ magnétique, la surface lunaire est exposée directement au vent solaire. Depuis 4 milliards d'années, de nombreux ions d'hydrogène du vent solaire se sont enfoncés dans la régolite. Ainsi, les échantillons de régolite récupérés par les missions Apollo se sont avérés très importants pour l'étude du vent solaire.

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Bill Arnett; dernière mise à jour: 20 avril 2005 La version (anglaise) la plus récente de cette page ce trouve à l'addresse suivante: luna.html