Lune
Un article de Vev.
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| Image:Full Moon Luc Viatour.jpg | |||||
| Caractéristiques orbitales<ref name="nssdc">(en) National Space Science Data Center, site d'archives de la NASA.</ref> | |||||
| Demi-grand axe | 384 400 km | ||||
| Périgée | 363 300 km | ||||
| Apogée | 405 500 km | ||||
| Excentricité | 0,05490 | ||||
| Période de révolution sidérale | 27,3217 jours ou 27 jours 7 h 43 min 11,5 s | ||||
| Période synodique | 29,53 jours ou 29 jours 12 h 44 min 12,8 s | ||||
| Inclinaison au plan de l'équateur terrestre | varie entre 28,58° et 18,28° | ||||
| Inclinaison à l'écliptique | 5,145° (5°8'24") | ||||
| Catégorie | Satellite naturel de la Terre | ||||
| Caractéristiques physiques | |||||
| Diamètre équatorial<ref name="horizons">JPL's HORIZONS system, Jet Propulsion Laboratory.</ref> | 3 474,6 ± 0,06 km | ||||
| Masse<ref name="horizons" /> | 7,34Modèle:X10 kg | ||||
| Masse volumique | 3,344Modèle:X10 kg/m³ | ||||
| Gravité de surface | 1,62 m/s² | ||||
| Période de rotation | Synchrone | ||||
| Albédo | 0,12 | ||||
| Température de surface (maximale moyenne minimale) | 396 K (123°C) 196 K (-77°C) 40 K (-233°C) | ||||
| Vitesse de libération | 2,37 km/s | ||||
| Atmosphère | |||||
| Pression atmosphérique | 3Modèle:X10 Pa | ||||
La Lune, avec un L majuscule pour les astronomes, est le satellite naturel de la Terre. Par sa visibilité et ses excentricités, la Lune a toujours constitué un sujet d'intérêt pour les humains. Avec la Terre, elle est, à ce jour, le seul astre que l'Homme ait pu explorer en personne.
Caractéristiques physiques
La distance caractéristique entre la Lune et la Terre est de Modèle:Formatnum:384402 km. Le diamètre de la Lune est de Modèle:Formatnum:3474 km.
Orbite
On peut considérer la Terre et la Lune comme une planète double, l'influence gravitationnelle du Soleil étant comparable à leur interaction mutuelle. Elles tournent autour de leur centre de masse commun, le barycentre du système double. Comme ce dernier se trouve à l'intérieur de la Terre, à environ 4 700 kilomètres de son centre, le mouvement de la Terre est généralement décrit comme une « oscillation ». Vues de leur pôle Nord, la Terre et la Lune tournent sur elles-mêmes, la Lune tourne autour de la Terre et cette dernière tourne autour du Soleil, tous ces mouvements s'effectuant dans le sens direct (ou encore anti-horaire, c'est-à-dire contraire à celui des aiguilles d'une montre).
La période de rotation de la Lune est la même que sa période orbitale et elle présente donc toujours la même face à un observateur terrestre. Cette rotation synchrone résulte des frottements qu'a entraîné la marée de la Terre sur la Lune qui ont progressivement amené la Lune à ralentir sa rotation sur elle-même, jusqu'à ce que la période de ce mouvement coïncide avec celle de la révolution de la Lune autour de la Terre. De la même manière, la rotation de la Terre continue de ralentir pour correspondre à la période orbitale de la Lune et la durée du jour s'allonge d'environ Modèle:Formatnum:15 µs par an. Le moment cinétique devant se conserver, la Lune s'éloigne de la Terre de Modèle:Formatnum:3.8 cm par année.
Les points où l'orbite de la Lune croise l'écliptique s'appellent les « nœuds » lunaires : le nœud ascendant est celui où la Lune passe vers le nord de l'écliptique et le nœud descendant est celui où elle passe vers le sud.
| Nom | Valeur (jours) | Définition |
|---|---|---|
| sidérale | 27,321 661 | Par rapport aux étoiles lointaines |
| synodique | 29,530 588 | Par rapport au Soleil (phases de la Lune) |
| tropique | 27,321 582 | Par rapport au point vernal (précesse en ~26 000 a) |
| anomalistique | 27,554 550 | Par rapport au périgée (récesse en 3232,6 jours = 8,8504 a) |
| draconitique | 27,212 220 | Par rapport au nœud ascendant (précesse en 6793,5 jours = 18,5996 a) |
La variation de l'inclinaison du plan de l'orbite lunaire indiquée dans le tableau peut sembler étrange, mais c'est un simple problème de référentiel. Normalement, cette inclinaison est mesurée par rapport au plan équatorial de la planète primaire et au plan orbital du satellite, respectivement ; dans le cas de la Lune, cela donne un résultat variable car la Lune est physiquement liée au plan orbital terrestre plus qu'aux plans susmentionnés. En effet le plan de l'orbite lunaire maintient une inclinaison de 5,145 396º par rapport à l'écliptique (le plan orbital de la Terre), tandis que l'axe de rotation lunaire est incliné de 1,5424º par rapport à la normale à ce même plan. Le plan précesse rapidement (i.e. son intersection avec l'écliptique tourne dans le sens horaire), en 6793,5 jours (18,5996 années), à cause de l'influence gravitationnelle du Soleil et, dans une moindre mesure, du bourrelet équatorial de la Terre. L'équateur terrestre est lui-même incliné de 23,45º par rapport à l'écliptique, donc, au cours de cette période, l'inclinaison du plan orbital lunaire par rapport à l'équateur terrestre varie entre 28,60º (23,45º+5,15º) et 18,30º (23,45º-5,15º). L'axe de rotation lunaire par rapport à son plan orbital précesse avec la même vitesse que l'inclinaison écliptique, mais avec une différence de 180º. Pour cette raison l'inclinaison de l'axe sur l'écliptique est fixé à 6,69º (5,15º+1,54º) (voir Librations en latitude). Par contrecoup du premier mouvement, l'inclinaison de la Terre varie de 0,002 56º de part et d'autre de sa valeur moyenne, ce qu'on appelle la nutation.
Composition et structure interne
On considère aujourd'hui que la Lune est un corps différencié : sa structure en profondeur n'est pas homogène mais résulte d'un processus de refroidissement, de cristallisation du magma originel, et de migration du magma évolué. Cette différenciation a résulté en une croûte (en surface) et un noyau (en profondeur), entre lesquels se trouve le manteau. Cette structure ressemble un peu à ce qu'on trouve dans la Terre, à la différence près que la Lune est désormais très « froide » et n'est plus active comme l'est encore la Terre (convection, tectonique, etc.)
Il y a plus de 4,5 milliards d'années, la surface de la Lune était un océan de magma liquide. Les scientifiques pensent qu'un des types de roches lunaires présent en surface, la norite KREEP, (KREEP pour K-potassium, Rare Earth Elements [terres rares], P-phosphore) représente l'ultime évolution de cet océan de magma. Cette norite KREEP est en effet très enrichie en ces éléments chimiques que l'on désigne par le terme « d'éléments incompatibles » : ce sont des éléments chimiques peu enclins à intégrer une structure cristalline et qui restent préférentiellement au sein d'un magma. Pour les chercheurs, les norites KREEP sont des marqueurs commodes, utiles pour mieux connaître l'histoire de la croûte lunaire, que ce soit son activité magmatique ou ses multiples collisions avec des comètes et d'autres corps célestes.
La croûte lunaire est composée d'une grande variété d'éléments : uranium, thorium, potassium, oxygène, silicium, magnésium, fer, titane, calcium, aluminium et hydrogène. Sous l'effet du bombardement par les rayons cosmiques, chaque élément émet vers l'espace un rayonnement, sous forme de rayons gamma, rayonnement dont le spectre (distribution de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde) est propre à l'élément chimique. Quelques éléments sont radioactifs (uranium, thorium et potassium) et émettent leur propre rayonnement gamma. Cependant, quelles que soient les origines de ces rayonnements gamma, chaque élément émet un rayonnement unique, que l'on appelle une « signature spectrale unique », discernable par un spectromètre. Depuis les missions américaines Clementine et Lunar Prospector, les scientifiques ont construit de nouvelles cartes d'abondances géochimiques de la surface de la Lune.
La croûte lunaire est recouverte d'une couche poussiéreuse appelée régolithe. La croûte et le régolithe sont inégalement répartis sur la Lune. L'épaisseur de régolithe varie de 3 à 5 mètres dans les mers, jusqu'à 10 à 20 mètres sur les hauts plateaux. L'épaisseur de la croûte varie de 0 à 100 kilomètres selon les endroits. Au premier ordre on peut considérer que la croûte de la face visible est deux fois plus fine que celle de la face cachée. Les géophysiciens estiment aujourd'hui que l'épaisseur moyenne serait autour de 35-45 kilomètres sur la face visible alors que jusqu'aux années 2000 ils pensaient unanimement que celle-ci faisait 60 kilomètres d'épaisseur. La croûte de la face cachée atteint, elle, environ 100 kilomètres d'épaisseur maximum. Les scientifiques pensent qu'une telle asymétrie de l'épaisseur de la croûte lunaire pourrait expliquer pourquoi le centre de masse de la Lune est excentré. De même cela pourrait expliquer certaines hétérogénéités du terrain lunaire, comme la prédominance des surfaces volcaniques lisses (Maria) sur la face visible.
Par ailleurs, les innombrables impacts météoritiques qui ont ponctué l'histoire de la Lune ont fortement modifié sa surface, en creusant de profonds cratères dans la croûte. La croûte pourrait ainsi avoir totalement été excavée au centre des bassins d'impact les plus profonds. Cependant, même si certains modèles théoriques montrent que la croûte a entièrement disparu par endroit, les analyses géochimiques n'ont pour le moment pas confirmé la présence d'affleurements de roches caractéristiques du manteau. Parmi les grands bassins d'impact, on peut noter le bassin South Pole Aitken qui, avec ses Modèle:Formatnum:2500 km de diamètre, est le plus grand cratère d'impact connu à ce jour dans le système solaire.
Selon les données disponibles à ce jour, le manteau est vraisemblablement homogène sur toute la Lune. Cependant, certaines hypothèses proposent que la face cachée comporterait un manteau légèrement différent de celui de la face visible, ce qui pourrait être à l'origine de la différence de croûte entre les deux hémisphères.
De la même manière, peu d'informations sont aujourd'hui disponibles pour contraindre la présence d'un noyau. Les données de télémétrie laser (Lunar Laser Ranging) accumulées depuis les missions Luna et Apollo permettent toutefois aux scientifiques de penser qu'un petit noyau de 300-400 km de rayon est bien présent. Celui-ci est beaucoup moins dense que celui de la Terre (ne contient pas ou très peu de Fer) et pourrait être partiellement fluide.
Comparé à celui de la Terre, la Lune a un champ magnétique très faible. Bien que l'on pense qu'une partie du magnétisme de la Lune est intrinsèque (comme pour une bande de la croûte lunaire appelé Rima Sirsalis), la collision avec d'autres corps célestes pourrait avoir donné certaines des propriétés magnétiques de la Lune. En effet, une vieille question en science planétaire est de savoir si un corps du système solaire privé d'atmosphère, tel que la Lune, peut obtenir du magnétisme suite à des impacts de comètes et d'astéroïdes. Des mesures magnétiques peuvent également fournir des informations sur la taille et la conductivité électrique du noyau lunaire, données qui aident les scientifiques à mieux comprendre les origines de la Lune. Par exemple, si le noyau contient plus d'éléments magnétiques (tels que le fer) que ceux qui existent sur la Terre, l'hypothèse de l'impact perd de la crédibilité.
La Lune a une atmosphère très ténue. Une des sources de cette atmosphère est le dégazage, c'est-à-dire le dégagement de gaz, par exemple le radon, en provenance des profondeurs de la Lune. Une autre source importante est le gaz amené par le vent solaire, qui est brièvement capturé par la gravité lunaire.
De l'eau sur la Lune ?
A priori, la quasi absence d'atmosphère et une température supérieure à 100°C au Soleil rend impossible la présence d'eau sur la Lune. Pourtant, les données recueillies par les sondes Clementine et Lunar Prospector à la fin des années 1990 montrent la présence de grandes zones riches en hydrogène, aux pôles sud et nord. Or l'hydrogène est un des constituants de l'eau avec l'oxygène. À la fin de sa mission, la sonde Lunar Prospector a même été précipitée dans le fond d'un cratère censé contenir de la glace d'eau. On pensait que l'écrasement dégagerait de la vapeur d'eau, détectable par les télescopes terrestres, apportant ainsi une preuve supplémentaire de la présence d'eau sur la Lune. Mais aucune molécule d'eau n'a été détectée pendant l'impact. Cependant, la probabilité d'en voir était très faible : la sonde étant petite, l'énergie dégagée lors de l'impact n'était pas forcément suffisante pour vaporiser de l'eau.
Mais d'où pourrait venir cette eau ? L'hypothèse actuellement la plus populaire propose une origine cométaire à l'eau lunaire. Les comètes, de grosses boules de neige sale, en percutant la Lune il y a plusieurs milliards d'années, se seraient vaporisées, créant ainsi une atmosphère provisoire. La vapeur d'eau contenue dans cette atmosphère se serait condensée puis aurait givré sur le sol. La glace située au fond des cratères du pôle sud aurait pu se conserver pendant deux milliards d'années, le fond de ces cratères n'étant jamais exposé aux rayons du soleil (en raison de l'inclinaison très légère de l'axe de la Lune par rapport à l'écliptique, 1,5424°). De même au pôle nord, où l'eau glacée serait protégée par une couche de régolithe de 40 cm d'épaisseur.
Les scientifiques estiment le volume d'eau présent sur la Lune à un milliard de mètres cubes, une quantité suffisante pour rendre son exploitation intéressante par d'éventuels explorateurs. De l'hydrogène et de l'oxygène pourraient en être extraits par des stations alimentées par panneaux solaires ou par énergie nucléaire. Cela rendrait possible une colonisation permanente de la Lune. Le dioxygène est en effet indispensable pour que les colons puissent respirer, et l'hydrogène est un carburant pour les fusées. Or transporter régulièrement de l'hydrogène et de l'oxygène depuis la Terre aurait un coût prohibitif.
En 2006, les derniers relevés réalisés par le radiotélescope d'Arecibo braqués sur les cratères polaires constamment dans l'ombre montrent que la présence de glace d'eau est encore plus rare qu'espérée.
Géographie lunaire (sélénographie)
La surface de la Lune n'est pas uniforme. Très rapidement, du fait de la relative facilité d'observation, les hommes purent distinguer de grandes taches sombres qu'ils prirent pour l'équivalent de leurs océans terrestres et auxquelles ils donnèrent le nom latin de mare. En réalité, ces étendues de régolithe ont une concentration supérieure de basalte, d'origine volcanique, et sont très inégalement réparties sur la surface lunaire, leur grande majorité se situant sur la face visible, la face cachée n'en ayant que quelques-unes de taille beaucoup plus réduite. Le reste de la surface lunaire est constitué par de grands plateaux recouverts de régolithe moins dense en basalte et donc beaucoup plus réfléchissant. Autre relief ponctuant la géographie lunaire, les multiples cirques et cratères, créés par les impacts de météorites de taille diverse.
La formation de la Lune
L'origine de la Lune est au cœur d'un débat scientifique disputé. Plusieurs hypothèses sont évoquées, la capture d'un astéroïde, la fission d'une partie de la terre par l'énergie centrifuge, la co-accrétion de la matière originelle du système solaire. Étant donné l'inclinaison de l'orbite lunaire, il est peu probable que la Lune se soit formée en même temps que la Terre, ou que celle-ci ait capturé la Lune.
L'hypothèse la mieux acceptée est celle de l'impact géant : une collision entre la jeune Terre et Théia, un objet de la taille de Mars, aurait éjecté de la matière autour de la Terre, qui aurait fini par former la Lune que nous connaissons aujourd'hui. De nouvelles simulations publiées en août 2001 soutiennent cette hypothèse. Cet impact est daté à 42 millions d'années après la naissance du système solaire, soit il y a 4,526 milliards d'années.
Elle est aussi corroborée par la comparaison entre la composition de la Lune et celle de la Terre : on y retrouve les mêmes minéraux, mais dans des proportions différentes. Ce sont les substances les plus légères qui auraient été éjectées le plus facilement de la Terre lors de l'impact et que l'on retrouve en plus grande quantité sur la Lune. Le principal élément qui confirme cela est le 54Fe, en effet, cet isotope du fer est bien présent sur Mars dans les même proportions que le 57Fe, mais sur la Terre et la Lune, il existe en quantité très faible. Seulement, pour qu'il puisse s'évaporer, il faut qu'il soit chauffé à plus de 2 000 °C pendant un temps important. La principale thèse pour expliquer cet échauffement est la collision Terre/Lune.
À l'exception de Mercure et Vénus, toutes les planètes du système solaire possèdent des satellites naturels qualifiés de lunes. Jupiter et Saturne, en revanche, en possèdent respectivement 63 et 48 de tailles et formes très variées. Dans les années 1970, on connaissait 32 lunes dans le système solaire, on en distingue aujourd'hui plus de 140.
La Lune vue de la Terre
Avec une magnitude de -12,6 pendant la pleine lune, la Lune est l'astre le plus visible dans le ciel de la Terre, après le Soleil. Cette luminosité et sa proximité la rendent facilement observable, même à l'œil nu ou en plein jour. Une simple paire de jumelles permet de distinguer les mers et les plus gros cratères. De plus, de nombreux phénomènes observables, liés à son orbite caractéristique, la distinguent des autres astres. Par contre, un effet reste purement psychologique : l'apparente plus grande taille du Soleil et de la Lune quand ils sont près de l'horizon. La plus grande distance et la réfraction atmosphérique rendent en fait l'image de la Lune légèrement aplatie quand elle est près de l'horizon. On suppose que pendant l'évolution de l'appareil cognitif, les jugements de taille pour les objets aériens n'étaient pas importants, ils sont donc restés imprécis.
Les phases
Du fait de sa rotation synchrone, la Lune présente toujours quasiment la même partie de sa surface vue de la Terre : la face dite visible. Mais la moitié de la sphère éclairée par le soleil varie au cours des 29,5 jours d'un cycle synodique, et donc la portion éclairée de la face visible aussi. Ce phénomène donne naissance à ce que l'on appelle les phases lunaires, qui se succèdent au cours d'un cycle appelé lunaison.
Lune montante, lune descendante
Cette notion décrit le changement de trajectoire de la Lune dans le ciel au fil des jours. Au fil du cycle lunaire, la Lune monte ou descend en déclinaison. Dans l'hémisphère nord, la Lune est dite montante si d'un jour sur l'autre, sa déclinaison lors de son passage en direction du sud augmente, ou si l'endroit de l'horizon où elle se lève se déplace vers le nord. Elle est dite descendante dans le cas inverse.
Librations de la Lune
La Lune présentant toujours le même hémisphère à la Terre (sa rotation étant synchrone, c’est-à-dire sa période de révolution étant égale à sa période de rotation), on appelle librations les phénomènes permettant à un observateur à la surface de la Terre de voir plus de Modèle:Formatnum:50 % de la surface de la Lune :
Ces phénomènes peuvent prendre 4 formes : les librations en longitude, les librations en latitude, les librations parallactiques et les librations physiques.
Librations en longitude
Si la Lune tournait autour de la Terre en un cercle parfait (ellipse d’excentricité nulle), sa vitesse de translation serait uniforme (2e loi de Kepler) et donc toujours strictement opposée, en terme de vitesse angulaire observée depuis la Terre, à sa vitesse de rotation. Il n’y aurait donc pas de librations en longitude.
Toutefois, les perturbations gravitationnelles dues aux autres corps du système solaire, ainsi qu’aux hétérogénéités de répartition de masse au sein des corps terrestres et lunaires entraînent des irrégularités dans le mouvement de révolution géocentrique lunaire, qui se traduit par une orbite dont l’excentricité varie autour d’une valeur moyenne de 0,0549.
La Lune parcourt donc son orbite avec une vitesse variable (2e loi de Kepler). Ainsi, quand elle se rapproche de son périgée (point de son orbite le plus proche de la terre), elle met moins de temps pour parcourir un quart de son orbite que pour pivoter de 90° sur son axe : la Lune laisse alors voir une mince bande supplémentaire de son bord Est (vu de la Terre).
À l’inverse, lorsque qu’elle se rapproche de son apogée (point de son orbite le plus éloigné de la Terre), sa vitesse de translation, minimale, devient inférieure à sa vitesse de rotation, et la Lune laisse voir plus largement son bord Ouest (vu de la Terre). De façon imagée, la Lune semble dire « non » de la tête.
La valeur de la libration en longitude se situe autour de 7°54’ (donc un total de deux fuseaux d'un peu moins de 8° chacun au cours d'une lunaison).
Librations en latitude
La libration en latitude est due au fait que l’axe de rotation de la Lune n’est pas perpendiculaire au plan de son orbite : la Lune conserve cet angle de 6,7° tout au long de sa course orbitale. L’observateur peut donc successivement observer, au cours de plusieurs lunaisons, les zones polaires Nord et Sud du globe lunaire. De façon imagée, la Lune semble faire « oui » de la tête.
Librations parallactiques ( parallaxe diurne )
Il s’agit d’un phénomène purement optique, dû aux positions respectives de la Lune et de l’observateur à la surface du sol.
En début de nuit, alors que la Lune se lève pour un observateur situé à l'équateur, celui-ci est plus favorablement positionné pour observer le bord oriental de la Lune. À l’inverse, en fin de nuit, il peut observer plus favorablement le bord Ouest de la Lune.
Cette parallaxe, d'une valeur d'environ 1°, est très difficile à exploiter en pratique : en effet, c’est lorsque leur effet géométrique est maximal (lever et coucher de lune) que l’observation est rendue plus difficile, en raison de la lumière de l’aube et du crépuscule, et de l’épaisseur plus importante de l’atmosphère terrestre à travers de laquelle se fait l’observation.
Librations physiques
Il s’agit cette fois de véritables vibrations physiques de la sphère lunaire autour de sa position moyenne. Ces infimes vibrations (pas plus de quelques minutes d’arc) sont causées par l’attraction variable de la Terre sur la Lune, et ne sont pas perceptibles à l’œil nu. L’étude de ces oscillations est de la plus haute importance pour la détermination de la forme et de la structure interne de la Lune.
L’ensemble de ces phénomènes de libration au cours de lunaisons successives permet d’observer environ Modèle:Formatnum:59 % de la surface lunaire depuis la surface terrestre. Il faut noter toutefois que les zones supplémentaires ainsi offertes à l’observation sont très déformées par l’effet de perspective, et rendent difficile l’observation de ces régions depuis le sol. Seules les sondes automatiques, par un survol régulier, en permettent l’étude topologique précise.
Éclipses solaires et lunaires
- Les éclipses solaires
Par une coïncidence extraordinaire, vue de la Terre, la taille apparente de la Lune est presque exactement identique à celle du Soleil, si bien que deux sortes d'éclipse solaire sont possibles selon l'éloignement de la Lune : totale et annulaire selon que la Lune en étant plus proche cache totalement le soleil ou qu'elle soit plus loin et alors la bordure du soleil reste visible et alors l'éclipse est annulaire. Les éclipses ne se produisent que rarement puisque le plan de la trajectoire de la Lune autour de la Terre est différent du plan de la trajectoire de la Terre autour du Soleil. Elles ont lieu uniquement quand un nœud coïncide avec la nouvelle lune. Celle-ci couvre alors le Soleil, en tout ou en partie. La couronne solaire devient visible à l'œil nu lors d'une éclipse totale.
- Les éclipses lunaires
C'est alors la Terre qui sert de cache et son ombre portée sur la Lune est alors observée de nuit à partir de la terre ; pour quelqu'un résidant sur la Lune, cela sera qualifié d'éclipse de soleil produite par la terre servant de cache.
Influence gravitationnelle de la Lune sur la Terre
Parmi les influences les plus connues, des plus réelles aux plus romantiques, citons :
- La marée, le mouvement de révolution de la Lune autour de la Terre induit un effet gravitationnel différentiel (par rapport à l'effet gravitationnel Lune-Terre, vu du centre de la Terre) sur les eaux qui constituent les océans et les mers, provoquant une hausse locale du niveau d'eau à la surface de la Terre, approximativement dans la direction Terre-Lune, et dans la direction opposée. Cet effet différentiel est supérieur à celui dû au Soleil, même si sur Terre le champ de gravitation du Soleil est supérieur à celui de la Lune. L'onde de marée est en retard par rapport au mouvement de la Lune du fait de son frottement sur les fonds marins ; il s'ensuit un lent ralentissement du mouvement de rotation de la Terre, et un très lent éloignement de la Lune.
- Les vents, l'air étant lui aussi un fluide, il subit lui aussi de grosses influences de la part de cet objet céleste très proche.
- L'activité sismique, le magma du manteau, présent sous la croûte terrestre solide, subit lui aussi du fait de son état visqueux des mouvements, correspondant au passage du satellite. Pour certains, la fragmentation de la croûte en plaques serait une conséquence de la présence de la Lune. Il est important de réaliser que ceci n'est plausible que parce que la Lune était beaucoup plus près de la Terre à ses origines.
- L'évolution des espèces, le nautile possède une coquille en spirale formée d'anneaux. Chaque jour, il forme un anneau supplémentaire. Au bout d'un mois se forme une nouvelle cloison intérieure. Ce phénomène est lié à l'instinct de frai du nautile, qui le fait remonter près de la surface à chaque pleine lune. Or, la fréquence de ces cloisons intérieures augmente si on observe des coquilles fossiles et augmente proportionnellement à l'ancienneté de ces fossiles. C'est une confirmation indirecte et indépendante de l'allongement du mois dû à l'augmentation progressive de la distance Terre-Lune.
- L'obliquité terrestre, l'obliquité de la Terre varie entre 21 et 24° environ par rapport à l'équateur céleste. Celle de Mars qui n'a pas de satellite naturel comparable varie entre 20 et 60°. Les scientifiques pensent donc que la Lune stabilise la Terre dans son mouvement comme si elle était un contrepoids -- simplement parce que le moment d'inertie du système Terre-Lune est bien plus grand que celui de la Terre seule.
- Les calendriers ont longtemps indiqué les phases de la Lune pour les activités rurales (visibilité de nuit) ou de pêche (marées).
- Les cycles menstruels, la périodicité moyenne du cycle féminin suggère-t-elle une influence lunaire ? La plupart des scientifiques croient plutôt à une coïncidence car si le cycle féminin moyen est voisin de 28 jours dans certains pays (et de 28 jours exactement dans tous les pays avec la pilule contraceptive) il est par exemple de 32 jours en Inde <ref>1=9% des Indiennes seulement ont un cycle de 28 jours.</ref>. Cette vision du cycle féminin de 28 jours proviendrait donc simplement d'un autocentrisme occidental et de la généralisation de la contraception hormonale.
La Lune et les hommes
Croyances et mythologies
| Image:Moon over cumulus.jpg |
| Image:Moon and red blue haze.jpg |
Les variations de teintes et de luminosités à la surface de la Lune forment des motifs que les hommes ont interprétés différemment suivant leur culture et leur imaginaire : lapin, buffle, ou visage d'homme entre autres. Les astronomes antiques pensaient que les zones sombres et régulières (les plaines) étaient remplies d'eau. Ils les ont appelées Maria (terme latin signifiant mer), tandis que les hauts plateaux, de couleur claire, ont été baptisés Terrae. Ces dénominations ont encore cours aujourd'hui, même si l'on sait qu'elles ne se rattachent à aucune réalité.
La Lune est aussi une figure très présente dans de nombreuses mythologies et croyances folkloriques, et a souvent été associée à des divinités féminines. Ainsi, la déesse grecque Séléné (Luna chez les Romains) a été associée à la Lune, avant d'être supplantée par Artémis (Diane chez les Romains). En revanche, la déesse japonaise Amaterasu est associée au Soleil et son frère, Tsukuyomi, est lui associé à la Lune. De même chez les Mésopotamiens, où le dieu Nanna (ou Sîn) est associé à la Lune. Cette inversion est également présente dans les mythologies nordiques (scandinave, lettone...), et c'est pourquoi Tolkien l'a reprise dans sa mythologie de la Terre du milieu, faisant de Tilion le dieu de la Lune et d'Arien la déesse du Soleil.
Les connaissances empiriques des hommes sur l'agriculture ont toujours accordé une grande importance à la Lune, dans les diverses phases de développement des végétaux ou pour déterminer les moments propices aux semailles.
Le terme "lunatique" est dérivé de Luna en raison de la croyance en la Lune comme cause du cycle menstruel de la femme ou de folie périodique. De même pour les légendes concernant les lycanthropes (tel le loup-garou et le tigre-garou), créatures mythiques qui tireraient leur force de la Lune et seraient capables de passer de leur forme humaine à leur forme bestiale pendant les nuits de pleine lune.
Certains auteurs ont fait remarquer que si la Lune n'avait pas constamment présenté la même face à la Terre, l'histoire de la pensée eut été différente. En effet, la voyant tourner, il devenait évident d'y voir une sphère et non un disque. Une généralisation de cette constatation à d'autres objets célestes et en particulier à la représentation de la Terre aurait pu accélérer considérablement l'adoption de conception de l'univers non géocentriques.
La Lune a souvent fait rêver, notamment chez les amoureux qui considèrent souvent le clair de lune comme très romantique. Une chanson populaire française s'appelle Au clair de la lune.
Mais la Lune est également très présente dans les films d'horreur, tels que Frankenstein et Freddy Krueger.
L'imaginaire a par ailleurs doté la Lune d'habitants, les Sélénites.
Symbolique de la Lune
- Une des apparitions de la nouvelle lune marque pour les musulmans le début du mois de jeûne dénommé Ramadan. Lorsque la Lune est en direction du Soleil, elle est très difficilement observable de la terre car le Soleil éclaire l'atmosphère et n'illumine pas la face que la Lune présente à la terre : la Lune n'est visible qu'au coucher du Soleil lorsque l'observateur n'est plus ébloui par la clarté du ciel. C'est cette apparition que les musulmans surveillent pour décider du début du Ramadan.
- La Genèse désigne la Lune lors de la création du nom de petit luminaire. Sa création, ainsi que celle du Soleil, est postérieure à celle de la Lumière.
- La Lune, passive, est constamment opposée au soleil, actif. Ils représentent, entre autres, l'élément femelle Image:Nuvola apps kmoon.png et l'élément mâle Image:Sol de Mayo-Bandera de Argentina.svg. Il faut noter cependant qu'en allemand on dit « la » soleil (die Sonne) et « le » lune (der Mond).
- On peut aussi la comparer à Jean le Baptiste dont le prologue de l'évangile de Jean dit qu'il n'est pas la Lumière mais qu'il lui rend témoignage.
- La Lune est la dix-huitième carte du tarot de Marseille.
- La Lune figure sur de nombreux blasons et certains drapeaux : Image:Flag of Laos.svg Laos, Image:Flag of Mongolia.svg Mongolie, Image:Flag of Palau.svg Palaos, Image:Sami flag.svg Drapeau saami, Image:Flag of the Shan State.svg Shan (Birmanie)
- La Lune figure également sur des drapeaux et blasons sous forme de croissant où elle évoque l'empire ottoman. Le croissant figure sur plusieurs drapeaux de pays musulmans à travers le monde sous diverses formes dont la Turquie, la Tunisie, l'Algérie, la Mauritanie, l'Azerbaïdjan, l'Ouzbékistan, le Pakistan, la république turque de Chypre du Nord.
- La Lune joue un rôle important dans les calendriers lunaires et donc dans la notion de semaine qui, elle, n'a pas de signification lunaire. Le découpage du mois lunaire en quatre semaines existait dans le calendrier judaïque et a été mis en place par l'empereur romain Constantin Ier. Auparavant les Romains utilisaient des décades pour découper leurs mois en trois décades. Les changements de calendriers viennent de la difficulté de concilier la périodicité de la Lune « luminaire de la nuit » à la périodicité du soleil de par la rotation de la terre sur elle-même et autour du soleil.
- Dans la table unicode, deux symboles représentent la Lune : le premier quartier « ☽ » et le dernier quartier « ☾
».
Exploration
Programme Luna
Le premier objet fabriqué par l'homme à atteindre la Lune fut la sonde soviétique Luna 2, qui s'y écrasa le 14 septembre 1959 à 21:02:24 Z. La face cachée de la Lune a été photographiée pour la première fois le 7 octobre 1959 lorsque la sonde automatique Luna 3, également lancée par l'Union soviétique, passa derrière la Lune. Luna 9 fut la première sonde à se poser sur la Lune (plutôt que de s'y écraser) ; elle retourna des photographies de la surface lunaire le 3 février 1966. Le premier satellite artificiel de la Lune fut la sonde soviétique Luna 10, lancée le 31 mars 1966. Le 17 novembre 1970, Lunokhod 1 fut le premier véhicule robotisé à explorer sa surface.
Programme Apollo
Le 24 décembre 1968, les membres de l'équipage d'Apollo 8 (Frank Borman, Jim Lovell, et William Anders) furent les premiers humains à apercevoir directement la face cachée de la Lune. Les premiers humains à se poser sur la Lune le firent le 20 juillet 1969. Ce fut le point culminant de la course spatiale engagée entre les États-Unis et l'URSS, alors en pleine guerre froide. Le premier astronaute à poser le pied sur la Lune fut Neil Armstrong, le capitaine de la mission Apollo 11 et le second fut Buzz Aldrin. Les derniers hommes à marcher sur le sol lunaire furent le scientifique Harrison Schmitt et finalement l'astronaute Eugene Cernan, lors de la mission Apollo 17 en décembre 1972. Au total, douze hommes marchèrent sur la Lune.
Autres programmes
À la fin des années 1990, les sondes Clémentine et Lunar Prospector ont trouvé de l'eau sur la Lune.
La sonde européenne Smart-1 s'est insérée en orbite autour de la Lune avec succès le 16 novembre 2004, elle doit trouver de l'eau et permettre de mieux déterminer l'origine de notre satellite (par calcul du taux de fer), grâce une analyse étendue par des rayons X.
Projets envisagés
La Chine a décidé de se lancer aussi dans l'exploration lunaire et veut envoyer des sondes en orbite avant 2009, avec son programme Chang'e, un des buts étant la découverte de grande quantité d'un isotope rare de l'hélium, l'hélium-3, qui pourrait avoir des applications dans la production d'énergie. Le Japon a planifié deux missions orbitales LUNAR-A et Selene et travaille à un projet de base lunaire. L'Inde a aussi un projet de satellite lunaire, nommé Chandrayan, qui devrait être lancé vers 2007.
La NASA prévoit le retour d'astronautes sur notre satellite à l'horizon 2015/2020 (si le budget suit, qui lui est estimé à 104 milliards de dollars sur 13 ans) avec le programme Constellation. La colonisation débuterait vers 2030.
Statut légal de la Lune
Bien que plusieurs drapeaux américains aient été plantés symboliquement sur le sol lunaire, ceux-ci n'ont jamais eu de revendication sur une portion de surface de la Lune. La Lune est considérée, grâce au traité de l'espace entré en vigueur le 10 octobre 1967, comme un espace international au même titre que les eaux du même nom. Le traité exclut de plus toute utilisation militaire de l'espace, en particulier le déploiement d'armes de destruction massive.
Le traité lunaire de 1979 n'ayant pas été ratifié par les grandes nations de l'exploration spatiale, l'appropriation dans des buts économiques et commerciaux par des privés reste dans le flou juridique, ce qui entraîne parfois des revendications des plus fantaisistes.
Pour plus d'informations sur le statut légal de la Lune et de l'espace en général voir l'article Droit de l'espace.
Œuvres artistiques sur la Lune
Littérature
- Histoire comique des États et Empires de la Lune de Cyrano de Bergerac (1650)
- Entretiens sur la pluralité des mondes de Fontenelle (1686)
- De la Terre à la Lune et Autour de la Lune de Jules Verne (1865, 1870)
- The first men in the moon (Les premiers hommes dans la lune) de H.G. Wells (1895)
- The Moon is a harsh mistress (Révolte sur la Lune), et The man who sold the moon (L'Homme qui vendit la Lune), de Robert Heinlein.
Poésie
- Ballade à la lune, Alfred de Musset, [1]
- Clair de lune, dans Les Orientales, de Victor Hugo : [2]
- L'Imitation de Notre-Dame la Lune , poésies de Jules Laforgue (1886): [3]
- Canciones de luna, Federico García Lorca (1898 - 1936) [4]
- Romance de la luna, luna, dans le Romancero gitano de Federico García Lorca [5]
Autres
- Le Voyage dans la Lune de Jacques Offenbach (1875)
- Le Voyage dans la Lune de Georges Méliès (1902)
- Objectif Lune et On a marché sur la Lune de Hergé (1953, 1954)
- Retour à « 0 » de Stefan Wul (1956)
- 2001, l'odyssée de l'espace par Stanley Kubrick (1968)
- Opération Lune faux documentaire par William Karel (2002)
Musique classique
- Clair de lune - Claude Debussy
- Sonate au Clair de Lune - Ludwig van Beethoven
Chansons
Citations
- « La lune est le premier des morts » ("Der Mond ist der erste Gestorbene") Eduard Seler
Annexes
Notes et références
Pour aller plus loin
Articles connexes
- Sélénographie
- Colonisation de la Lune
- Liste des mers lunaires
- Liste des cratères de la Lune
- Liste des sommets et montagnes de la Lune
- Liste des vallées de la Lune
- Liste des objets artificiels sur la Lune
- Cruithne, un astéroïde géocroiseur, depuis sa découverte en 1986 est parfois considéré comme un deuxième satellite naturel de la Terre
- Pleine lune
- Lune rousse (croyance)
Liens externes
- (fr) Lunamoon, Mythes et symboles de la Lune
- (fr) Les terres du ciel, un ouvrage de Camille Flammarion sur la Lune et les autres planètes du système solaire.
- (fr) Le Système Solaire - La Lune
- (fr) Phase lunaire actuelle
- (fr) Astrofiles - La Lune
- (fr) Calendrier lunaire
- (fr) Calendrier lunaire - Calendrier et outil de prévision des cycles lunaires
- (fr) Carte lunaire - Carte lunaire faite à partir d'un télescope MEADE ETX-EC 125mm
- (en) Photos satellites de la Lune
- (en) Solar Views - The Moon
- (en) Photos de la Lune sur le site de la NASA.
- (en) Discours (archive audio) prononcé le 25 mai 1961 par le président américain John Fitzgerald Kennedy, portant sur l'objectif des États-Unis d'envoyer l'Homme sur la Lune.
- (en) Cartes de la Lune sur le site du Lunar and Planetary Institute
- (en) Cartes de la Lune sur le site du Geological Research Group
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