I – Fiche technique – Qu'est-ce que la Lune ? La Lune est, comme vous le savez, l'unique satellite naturel de notre planète, d'un diamètre de 3476 km, ce qui en fait proportionnellement le deuxième plus gros satellite du système solaire après Charon (satellite de Pluton). En effet la Lune fait plus du quart de la taille de la Terre.
La Lune tourne autour de la Terre selon une orbite qui n'est pas tout à fait circulaire, ainsi la distance de centre à centre varie-t-elle entre 363 000 et 406 000 km, De ce fait, sa vitesse est également inconstante, et varie imperceptiblement, allant de plus en plus vite lorsqu'elle se trouve au plus près de la Terre. Mais de façon générale on dira que sa vitesse orbitale moyenne est de 1,02 km/seconde.
Cette variation de vitesse créé un phénomène appelé libration, la Lune étant parfois en avance ou en retard par rapport à la Terre, ce qui permet d'observer 59% de sa surface au lieu de 50 seulement.
Le fait est que, généralement, la Lune fait un tour sur elle-même dans le même temps qu'elle fait un tour autour de la Terre [durée de rotation autour de la Terre (= mois sidéral) : 27,3 jours ; durée du jour lunaire : - durée d'une révolution : 27,3 jours, - d'une nouvelle Lune à la suivante (lunaison) : 29,5 jours.]. Cela est dû à l'attraction terrestre, qui a peu à peu freiné sa rotation, initialement plus rapide.
Cette synchronisation a pour effet de ne nous montrer qu'une seule face de la Lune (50 à 59% de sa surface, comme nous l'avons vu précédemment). La surface visible de la Lune a de ce fait été largement cartographiée, depuis la Terre ou depuis l'espace, et c'est sur cette face qu'on eu lieu tous les alunissages.
Cependant, la face cachée ne nous est pas inconnue. Les premières images nous ont été transmises en octobre 1959 par la sonde soviétique Luna 3. Avant cette mission, nombreuses étaient les spéculations – on pensait alors que la pesanteur y était plus forte et aurait pu y retenir une atmosphère – théorie qui nous paraît inconcevable, voire ridicule aujourd'hui. Nous savons désormais que la seule différence notable est que la face cachée présente beaucoup plus de cratères d'impact et moins de « mers », outre le fait anecdotique que les noms des éléments de la face visible sont majoritairement américains ou européens et que ceux de l'autre face sont majoritairement russes. Cette différence topologique à été confirmé par la suite par les missions Lunar Orbiter et la sonde Clementine (ça ne s'invente pas) – missions américaines – qui ont permis une complète cartographie de la Lune.
Grâce à toutes les études menées au sujet de notre satellite, nous savons aujourd'hui que – outre que le plan de son orbite fait un angle de 5,1° avec celui de l'orbite terrestre, sa masse est de 0,012 (Terre=1), sa pesanteur est de 0,16 (Terre=1), sa température de surface varie entre -155°C et 105°C et que sa densité moyenne ( : mesure de la quantité de masse concentré dans un volume donné) est de 3,34 (eau=1), soit inférieure à celle de la Terre mais égale à la densité moyenne du manteau terrestre. Nous savons presque précisément de quoi est composée notre Lune.
Pour commencer, nous savons que la Lune ne possède pas d'atmosphère significative mais contient des traces d'hydrogène, d'hélium, de néon et d'atomes d'argon, ainsi que d'autres éléments en quantité infime (dont de l'eau, ce que nous verrons par la suite).
La croûte externe est faite d'une roche semblable au granit, composée de feldspath, de plagioclase, de pyroxène, d'olivine et d'ilménite,
Le manteau, au-dessous, est composé d'une roche plus sombre, composée d'olivine et de pyroxène ayant « coulé » alors que la Lune dans son plus jeune âge était recouverte de magma en fusion. Au plus bas les roches seraient partiellement fondues.
Le noyau pourrait quant à lui être composé de fer et de nickel, mais cela reste incertain.
En terme d'observation, ce que l'on peut constater, c'est la présence de nombreux cratères (vieux de 4,6 à 3,5 milliards d'années), et de « mers ».
Ces mers sont la trace visible de l'existence d'un volcanisme sur la Lune, très différent de celui auquel nous sommes accoutumés ici. Sur la Lune, il n'y a pas à proprement parler de « volcans », mais de petits « dômes volcaniques », des collines au sommet arrondis. Les mers (mare en latin) sont en fait de gigantesques plaines de lave refroidie, qui remplissent des bassins d'impact.
Le volcanisme lunaire à pendant longtemps été affirmé révolu, mais la sonde Clementine tend à prouver le contraire ; suite à l'étude du cratère Ina qui n'a pas la même couleur que les cratères plus anciens, assombris par les pluies de météorites et radiations solaires constantes, ce qui laisse à penser que ce cratère est beaucoup plus récent que les autres, plus sombres.
Nous avons évoqué plus haut le problème de l'eau lunaire. A la fin des années 1990, la sonde Lunar Prospector de la NASA a obtenu une preuve indirecte de la présence d'eau glacée au fond des cratères, près des pôles, là où le soleil ne brille jamais. Preuve confirmée par Clementine (pas moi, la sonde :clown : ).
Cette glace pourrait provenir de comètes, celles-ci étant principalement composées de glaces, comme on pense que ce fut le cas pour la Terre.
D'autre part, en novembre 2009 nous pouvions lire dans de nombreuses revues scientifique l'exclamation suivante : « il y a de l'eau sur la Lune ! ». Comme source à ma disposition je ne disposait pas de nombreux articles à ce sujet, seulement un, trouvé dans la revue Science & Vie n°1106, dans laquelle était l'article titré « De la rosée a été détectée sur la Lune ».
Ce que nous dit cet article, c'est que la sonde Deep Impact (franco-américaine) lancée en 2005 aurait détecté la molécule H2O dans le sable lunaire, ce qui sera confirmé par la sonde indienne Chandrayaan-1 en orbite autour de la Lune.
Cependant, l'eau sur la Lune n'est présente qu'en quantité infime, elle garde tout de même les qualificatifs « sèche et poussiéreuse ». Comme l'explique Jessica Sunshine de l'Université du Maryland, cela représente « environ 1 litre d'eau par hectare de surface lunaire ».
On parle de rosée car les planétologues de Deep Impact suggèrent que l'eau lunaire se forme quotidiennement sous l'action du vent solaire, formant spontanément des molécules d'H2O qui se subliment peu après.
Cette composition du sol lunaire nous amène à nous questionner sur l'origine de la Lune, à ceci plusieurs théories ont été élaborées.
Premièrement,
la théorie de la séparation : sous l'effet de la rotation de la Terre – rapellons-le initialement plus rapide – un morceau de matière se serait détaché puis séparé en deux astres, formant ainsi la Lune et Mars ;
Deuxièmement, la
théorie de l'origine commune : la Terre et la Lune se seraient formées simultanément par effondrement de débris cosmiques sous l'effet de la gravité.
Troisièmement,
le scénario de la capture : la Terre aurait tout simplement « capturé » la Lune du fait de son attraction. Cette théorie a été élaborée après que les astronomes aient découvert que les roches lunaire et terrestre étaient très différentes ; ils pensèrent donc que les deux astres s'étaient formées dans de régions différentes de l'espace.
Enfin, la théorie la plus largement acceptée,
la théorie de l'impact : la Lune résulterait de la collision entre la Terre et une autre planète de la taille de Mars, lors de la formation du système solaire. Selon un principe physique, il existe une limite qui empêche l'astre de se disloquer (et de fait qui à un certain point force les matériaux à s'agglomérer), la limite de Roche, force à laquelle notre satellite est soumis. Ce qui explique comment suite à cet impact important, les matériaux éjectés se seraient agglutinés les uns aux autres pour former la Lune.
Pour finir « l'état civil » de notre satellite si poétique, je vais conclure par un rapide récapitulatif des phases lunaires dont dépendent certains calendriers, ensuite nous pourrons nous attaquer aux interactions Terre-Lune.
Du fait de sa rotation synchrone avec la Terre, la Lune nous présente toujours le même visage, mais le Soleil, lui, n'a pas cette peine. Il en résulte que depuis le sol, nous pouvons observer des « phases », qui nous représentent la quantité de surface visible éclairée par le Soleil.
Ceci commence par une Nouvelle Lune. A ce moment la Lune se situe entre la Terre et le Soleil, et seule la face cachée est éclairée. Les autres phases d'une nouvelle Lune à la suivante (lunaison) sont :
Le premier croissant : en Lune montante, proche du Soleil, visible au crépuscule vers l'ouest ;
Le premier quartier : la Lune a parcouru ¼ de son orbite autour de la Terre, la moitié droite est illuminée ;
La Lune gibbeuse : trois ou quatre jours plus tard, le Soleil éclaire presque toute la surface visible ;
Pleine Lune : la Lune est derrière la Terre (mais pas dans son ombre), le Soleil illumine toute la surface visible ;
La Lune gibbeuse (descendante) : la partie droite de la surface visible est plongée dans l'ombre ;
Dernier quartier : la Lune va s'aligner de nouveau avec le Soleil, elle a parcouru les ¾ de son orbite autour de la Terre, on ne la voit plus que le matin ;
Dernier croissant : juste avant la nouvelle Lune, on observe un croissant très fin, la Lune est alors très proche du Soleil dans le ciel (vu du sol).
Ces phases s’enchaînent avec une régularité digne des meilleurs coucous suisses, mais il arrive que la Lune provoque des éclipses du fait d'une part de son passage devant le soleil (éclipse solaire) ou dans l'ombre de la Terre (éclipse lunaire). Ces éclipses n'ont aucune incidence si ce n'est le fait de nous offrir un spectacle magique.
Les phases lunaires
Schéma des éclipses
On peut considérer les éclipses comme une interaction dans le sens où elles sont un événement ponctuel (non constant) qui influe sur notre quotidien, et historiquement dans de nombreuses civilisations primitives, de plus elles donnent lieu à de nombreuses croyances populaires (comme par exemple le fait que les animaux ou les plantes en seraient affectés, on sait maintenant que c'est faux).
C'est pour cette raison - parce que les influences des éclipses ne sont qu'hypothétique voire du domaine de la superstition – que je n'inclue pas les éclipses dans les interactions Terre-Lune, que nous allons voir maintenant.
TOPIC A SUIVRE : Chapitre 2 : Les Interactions Terre - Lune
Mar 19 Fév 2013 - 4:04
Moi qui me suis donné tant de mal.... 
