- Parlons Espace: Archives -

 

 

Avenue Jean Gonord
BP25855
31506 TOULOUSE cedex 5

Amis Cite Espace sur Google+ Amis Cite Espace sur Facebook

 

NOTRE AMIE LA LUNE 

div

 

Bien différente du bouillant Soleil, la Lune nous gratifie de sa douce lumière reposante et rythme notre temps au fil de ses quartiers. On lui connait bien quelques influences sur notre Terre avec les marées et on lui en attribue certaines comme la Lune rousse, les agités de la pleine lune et les individus lunatiques. Mais pour nous tous, c’est un astre mort que la Terre emporte dans son sillage mais dont elle aurait pu se passer pour évoluer et voir naitre la vie.
Depuis que les astrophysiciens étudient notre satellite, cette belle indifférence à l’égard du rôle de la Lune dans le grand mystère de la vie sur notre planète laisse la place à une question:

Et si sans la Lune, il n’y avait jamais eu de vie sur Terre!

Cette question à laquelle il sera bien difficile de répondre justifie que nous nous intéressions un peu plus à notre amie la Lune et c’est l’objet ce cette Page de la quinzaine.

 

FICHE SIGNALETIQUE

La Lune nous est familière mais nous n’en connaissons pas toutes les caractéristiques. Nous allons les rappeler. Cette grosse boule de roches et de poussières a un diamètre de 3474 km, un peu plus du quart de celui de la Terre. Par suite, comparé à notre planète, son volume n’est que de 2%. Comme sa masse est seulement de 1.2 % de la masse terrestre, ceci indique que le noyau est moins dense et contient peu de métaux comme le fer.
La Lune tourne autour de la Terre d’est en ouest et elle décrit une ellipse presque circulaire. Il y a 385.000 km en moyenne entre les centres des deux sphères, mais selon la position sur l’orbite cette distance varie entre 362.000 et 405.000 km.
La lumière met un peu plus d’une seconde pour aller de la Terre à la Lune. La période de rotation autour de la Terre est de 27,32 jours terrestres. Elle est exactement la même que la période de rotation de la Lune sur elle-même. Ce qui explique que depuis la Terre on voie toujours la même face de la Lune. Toutefois, pour un observateur terrestre, il faut tenir compte du déplacement de la Terre et on observe une Nouvelle Lune tous les 29,5 jours.
Enfin la Lune n’a pas d’atmosphère et la température dépend de l’éclairement du soleil. Dans les parties à l’ombre, elle descend à moins 233° et au soleil, elle peut atteindre 123°. Si on peut parler de température moyenne à la surface de l’astre, elle est voisine de moins 80°. Dernière singularité de notre satellite, la lune a le même diamètre apparent que le soleil. Quand elle passe devant, elle le cache entièrement, c’est une Eclipse totale.

 

ORBITE ET PHASES LUNAIRES

Le plan de l’orbite lunaire autour de la Terre est très proche de celui de l’écliptique avec une inclinaison de 5,15°. Comme la Terre est elle-même inclinée de 23,45º par rapport à l’écliptique, l’inclinaison du plan orbital lunaire par rapport à l’équateur terrestre varie entre 28,72º et 18,16º. Le soleil éclaire toujours la moitié de la surface lunaire et selon les positions relatives du Soleil, de la Terre et de la Lune on ne voit depuis la Terre qu’une partie de cette surface éclairée comme le montre le schéma sur les phases lunaires. L’autre donnée intéressante est la hauteur à la quelle la Lune est observée dans le ciel. Elle varie selon la latitude du lieu d’observation et selon la saison, c’est à dire la position de l’axe de la Terre par rapport au soleil. On peut calculer cette angle au maximum et au minimum pour un lieu donné par la formule simplifiée: 90° – Latitude   +/-  23° .
Ainsi, pendant un demi-mois lunaire l’angle augmente et la lune est dite montante et pendant l’autre demi-mois, il diminue et la lune est descendante.
Enfin, la position des croissants dans le ciel va varier aussi selon la latitude et peut surprendre un voyageur non averti.

 

ORIGINE ET COMPOSITION DE LA LUNE

Les progrès scientifiques et les sondes spatiales ont apporté un début de réponse à ces questions, mais il subsiste encore beaucoup d’incertitudes et du travail pour les chercheurs. Les matériaux lunaires sont très anciens (4,5 milliards d’années) et le couple Terre-Lune s’est probablement formé peu après la création du système solaire. Plusieurs hypothèses de formation sont étudiées qui impliquent toutes des collisions violentes entre astres errants qui devaient  être fréquentes aux origines de notre planète. Ce qui est plus probable, c’est que la Terre et la Lune ont été longtemps beaucoup plus proches qu’elles ne le sont aujourd’hui  et que leurs interactions réciproques étaient plus importantes. Les marées ainsi créées ont ralenti la rotation des astres et provoqué leur éloignement progressif. Actuellement, les deux astres continuent à s’éloigner de 3 ou 4 cm par an. Formée à très haute température, les matériaux de la Lune se sont différenciés. Un noyau plus dense s’est formé et un manteau de matières plus légères l’a recouvert. Mais ensuite, l’astre s’est refroidi et n’est plus actif comme l’est la Terre.Il n’en reste pas moins que cette attraction réciproque est très bénéfique pour la stabilité de la Terre et que la Lune agit comme un balancier stabilisateur de notre planète dont l’axe de rotation est relativement stable à la différence de Vénus et Mars qui ont connu des basculements de cet axe. Les questions habituelles que l’on se pose sur la composition de la Lune concernent la présence d’eau et de métaux utiles qui faciliteraient l’installation d’une base lunaire pour les voyages interplanétaires. Malgré les annonces fréquentes de telles découvertes, il n’y a que des présomptions loin d’être vérifiées.

 

INTERACTIONS TERRE-LUNE

Nous savons tous que l’attraction de la Lune est à l’origine des marées des mers et des océans. Ce qui est moins connu, c’est que les continents subissent aussi ce phénomène de marée et que le sol sous nos pieds se soulève de +/- 40 cm sans que nous nous en rendions compte.

Marées des mers et océans

Le phénomène est complexe et fait intervenir l’attraction de la Lune et du Soleil et la force centrifuge résultant de la rotation de la Terre. Il tient compte ensuite de la profondeur des océans, de la structure des côtes et des courants marins. Nous présenterons simplement le mécanisme des marées bi-diurnes de nos côtes océaniques. La principale force est l’attraction lunaire quand l’astre passe au méridien du lieu. Ceci se produit une fois par jour après un tour de Terre plus le déplacement fait par la Lune en 24 h (1/27,32 x 24h), c’est à dire toutes les 24 h 50 mn. C’est le moment de la Haute mer sous la Lune, mais aussi aux antipodes par effet centrifuge. Les marées se succèdent toutes les 12h 25 minutes. L’attraction solaire que l’on oublie parfois n’est pas négligeable car elle se équivaut à peu près à la moitié de celle de la Lune. Son effet est surtout remarquable selon qu’il s’ajoute ou se retranche de l’attraction lunaire. Quand soleil et Lune unissent leurs actions nous aurons les grandes marées  alors que quand ils sont en quadrature, la mer est plus étale. Les vives-eaux ont lieu deux fois par mois (tous les 14 jours) mais elles sont en général plus hautes aux équinoxes. A ce moment, le soleil dans le plan de l’équateur a une force d’attraction plus forte qu’aux solstices. Pour information, le phénomène des marées existe sur les autres planètes et leurs grands satellites du système solaire.

La Lune et le vivant

L’attraction lunaire est trop faible pour avoir une action sur les hommes et les êtres et plantes vivantes. Par contre, par sa présence, par ses phases  et par sa lumière, la Lune intervient dans certains phénomènes de la vie terrestre. Certaines croissances (Corail, nautile,..) se réalisent à la pleine lune, ce qui a permis de constater sur les fossiles que depuis 3 à 400 millions d’années, notre journée est passée de 22 à 24 heures tandis que la Lune s’éloignait de la Terre. D’autres influences sont attribuées à la Lune sans qu’aucune preuve scientifique n’en ait vérifié la réalité, mais elles sont ancrées dans les différentes cultures et il est bien difficile de les ignorer. Les principaux évènements lunaires retenus sont les phases (Pleine et Nouvelle Lune), puis l’élévation de l’astre (Lune montante ou descendante) et les phénomènes naturelles (Eclipse, Lune rousse, ...). Depuis les Assyriens, on attribue à la Lune des troubles sur la santé surtout mentale et sur le comportement (suicide, violences, erreur,..) une influence sur la pousse des végétaux, des fruits et même des cheveux, les jours favorables à la pêche, les accidents et les urgences, etc...

 

ETUDES SCIENTIFIQUES DE LA LUNE

La Lune a toujours intrigué les hommes et a fait l’objet de nombreuses études scientifiques dès l’Antiquité. Son orbite, ses phases et ses éclipses ont été rapidement déterminées et ont fait l’objet de prévisions précises. C’est avec l’apparition des télescopes que l’étude s’est affinée sans pouvoir être précise sur la composition de l’astre  et sans en connaître la face cachée. Les moyens spatiaux ont permis un complément déterminant dans l’étude de notre satellite.

Programme Luna

Ce sont les sondes soviétiques Luna qui en 1959 fournissent les premières données spatiales et les premières images de la face cachée (Luna 3). Il se poursuivra jusqu’en 1970 et comportera un satellite lunaire, des sondes déposées sur le sol et le premier véhicule robot Lunokhod 1. Ces robots furent équipés de réflecteurs laser fournis par la France (CNES) qui permirent des mesures précises à partir de l’observatoire du Pic du Midi. Ce programme sera poursuivi jusqu’en 1976 avec l’objectif d’envoyer un véhicule habité sur la Lune. Ce projet est finalement abandonné.

Programme Apollo

C’est le grand programme de l’homme sur la Lune  lancé par le Président Kennedy en 1961. Il est bien connu et il ne s’agit pas de le décrire dans cette présentation. Il est plus intéressant de rappeler que de nombreuses sondes et satellites ont préparé l’arrivée de la mission Apollo sur la Lune. Dès 1965, les satellites Pegasus étudient la sécurité des astronautes face aux micrométéorites, les sondes Ranger recherchent les sites d’atterrissage. Suivent les sondes Lunar Orbiter et Surveyor qui vont compléter cette préparation de la mission.
Parallèlement, 10 missions Apollo vont être consacrées à la mise au point de l’opération. C’est Apollo 11 qui ouvre les vols vers la Lune. Le programme Apollo n’était qu’accessoirement scientifique. Il a permis toutefois de rapporter 382 kg de roches lunaires pris dans six sites différents et des appareils de mesure ont pu être déposés pour fonctionner sur la Lune.

Programme suivants

L’intérêt pour la Lune ne diminue pas, mais les programmes se limitent à des sondes ou des satellites. La NASA envoie encore Clementine et Lunar Prospector (1998) et envisage un retour d’astronautes sur la Lune pour 2018 avant de repousser ce projet. Le Japon et l’Inde envoient aussi des satellites lunaires en 2007 et 2008. La dernière mission d’envergre est chinoise avec la sonde Chang’e 3 en 2013 quia déposé le petit rover Yutu.(Lapin de Jade)

 

INEPUISABLE SOURCE D’INSPIRATION

La Lune a toujours inspiré les artistes, les poètes et les écrivains. Elle peut se faire charmeuse et le clair de Lune est propice au rêve et à la réflexion. Mais elle peut être inquiétante et perturber le sommeil et les esprits. La littérature la plus connue s’inspire de voyages imaginaires vers notre satellite. On connait Cyrano de Bergerac, Jules Verne et les admirables bandes dessinées d’Hergé.
Les peintres et les poètes sont aussi au rendez-vous  et notamment en Chine et au Japon (haïkus et mangas). Sans oublier les chansons populaires qui célèbrent le clair de Lune…
Pour conclure, les découvertes spatiales ont élucidé bien des mystères qui entouraient l’astre des nuits depuis les débuts de l’humanité, mais de nombreuses questions subsistent et il reste encore beaucoup d’études à faire pour les astrophysiciens. Ne serait-ce que : D’où vient cette Lune?
Quant aux poètes, aux rêveurs et aux amoureux, la Lune n’a pas changé et elle garde tout son charme. Probablement encore pour longtemps!!!

 

 

(textes: J. Muller- Illustrations: Internet)

crédits image: http://hubblesite.org/gallery http://www.esa.int/