La Lune satellite de la Terre

Quand nous regardons le ciel, les étoiles forment des figures qui ne changent pas au cours des siècles.
Nous pouvons donc dire que toutes les étoiles sont fixes les unes par rapport aux autres, pour notre œil. Cependant un petit groupe de 5 objets, en plus de la Lune et du Soleil, sont nomades et se déplacent par rapport aux étoiles, ce sont les planètes (signification grecque " errant").
Ces 7 errants donneront d'ailleurs leurs noms aux 7 jours de la semaine. Lune (lundi), Mars (mardi), Mercure (mercredi), Jupiter (jeudi), Vénus (vendredi), Saturne (samedi), Soleil (devenu dominus mais les anglo-saxons ont gardé Sunday).
Avec les télescopes modernes on peut observer les "errants" des "errants".
Ce sont les satellites des planètes, et il y en a beaucoup.

À l'exception de Mercure et Vénus, toutes les planètes du système solaire possèdent des satellites naturels qualifiés de lunes.
Dans le système solaire, on compte plus de 140 satellites naturels mais la lune bien qu'elle ne soit pas le plus grand des satellites du système solaire, est le plus grand comparativement à sa planète.

photographie d'un clair de Lune, prise à Caen - France, pendant l'été 2009.
crédit : Jean-Louis Lerossignol

Les deux astres les plus brillants

catégorie :  lunes

photo de Vénus au loin et de la Lune éclairée par le Soleil, au premier plan.

La Lune avec un L majuscule, a toujours était un centre d'intérêt majeur pour l'homme. L'origine de la Lune fait l'objet d'un débat scientifique.
Plusieurs hypothèses sont avancées, 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 par les scientifiques, est celle d'un impact géant. Une collision entre la jeune Terre et 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.
Cet épisode date de 4,2 milliards d'années, en 2009 c'est l'âge  qu'une équipe de chercheurs ont donné à la Lune, selon la revue Nature Geosciences. Son âge a été obtenu grâce à l'analyse des échantillons lunaires ramenés par la mission Apollo 17, en 1972.
Les chercheurs y ont trouvé un minéral qui se forme dès que la roche cristallise et qui contient des éléments radioactifs permettant de déterminer l'âge de la cristallisation, donc du refroidissement de la croûte lunaire.

Les différentes théories sur l'origine de la Lune en compétition jusqu'à l'orée de l'ère spatiale ont été mises à mal par les résultats des analyses des roches lunaires.
L'analyse des roches lunaires met en avant une intéressante théorie sur l'origine de la Lune.
Ces matériaux proviennent du manteau de deux compères planétaires. Un choc gigantesque a du ébranler la toute jeune Terre. La compagne de nos nuits pourrait être issue de l'accrétion de matériaux éjectés lors d'une formidable collision.

Imaginons qu'au début de la création de la Terre, un très gros objet de la taille de Mars (la moitié de la taille de la Terre), lui aussi différencié (noyau métallique, manteau, ...) qui sous un angle particulier d'impact et une vitesse relative est venu percuter la Terre.
Cette collision provoque la fusion des deux noyaux métalliques, tandis que les matériaux du manteau des deux objets du système solaire sont éjectés mais restent liés  à la Terre par la force de gravité.

La plupart de ses matériaux vont s'agglomérer lentement en ce qui va devenir notre Lune. Tout ceci se passe au tout début de l'histoire de la Terre, qui n'en a gardé aucune trace.
Malgré tout, les simulations numériques parviennent  à en représenter assez bien les étapes.
D'autre part cette hypothèse, en rien contradictoire avec que l'on sait actuellement sur la Lune a été adoptée par les scientifiques.

impact simulé des 2 objets, il y a 4,533 milliards d'années, soit environ 34 millions d'années après la formation de la Terre.

le grand cratère Leibnitz de 245 km de diamètre, situé sur la face cachée de la Lune.
Dans le coin droit, en bas de l'image, le cratère Finsen de 72 km de diamètre.
A droite au milieu de l'image, le cratère Davisson de 87 km de diamètre. crédit : Jaxa-NHK

Des chercheurs français et américains ont découvert de l'eau, en faible quantité certes mais presque partout à la surface de la Lune, aux latitudes supérieures à 10 degrés. Ce résultat a été publié dans la revue Science du 25/09/2009.
La Lune n'est pas sèche, les analyses des données fournies en 2009 par les sondes Chandrayaan-1 et Epoxi indiquent que la surface lunaire contiendrait l’équivalent d’un demi litre d’eau par hectare en moyenne, selon l’un des chercheurs, le Français Olivier Groussin, du Laboratoire d'astrophysique de Marseille.
Cette découverte est due à la signature des molécules d’eau dans le domaine de l’infrarouge qui a pu être obtenue par les instruments des sondes spatiales survolant la Lune, Moon Mineralogy Mapper équipant Chandrayaan-1.
Cette découverte renforce l'idée que la Lune peut stocker de l’eau au fond de ses cratères.
"L'eau détectée à la surface de la Lune est de l'eau adsorbée", précise Olivier Groussin.
La Nasa a découvert d'importantes quantités d'eau gelée près du pôle sud de la Lune.

La sonde américaine LCross (Lunar Crater Observation and Sensing Satellite) qui a percuté la Lune le vendredi 9 octobre 2009 à 11 heures 30 TU, a permis aux scientifiques de détecter la présence d'eau au pôle sud de la Lune.
"Nous avons trouvé de l'eau et pas seulement un petit peu, mais des quantités importantes", a dit Anthony Colaprete, responsable scientifique de la mission LCROSS, le 13 novembre 2009.

La découverte d'eau sur la Lune est confirmée par 2 instruments : l'instrument M3 de la mission Indienne Chandrayaan 1 et l'instrument VIMS de la mission Huygens-Cassini (ESA/NASA).

La Lune a une influence certaine sur la vie de la Terre, cette influence gravitationnelle est due à sa proximité. Le phénomène des marées bien connu, est dû à l’influence de la Lune sur les océans. Il provoque une hausse puis une baisse du niveau de l’eau, en bord de mer par cycles d’environ 12 heures. La marée est produit par le mouvement de révolution de la Lune autour de la Terre. Cet effet gravitationnel Lune-Terre sur les océans et les mers, provoque localement une hausse du niveau des eaux à la surface de la Terre du côté de la Lune mais aussi sur le côté opposé à la Lune.
Sur Terre l'onde de marée est en retard par rapport au mouvement de la Lune du fait de son frottement sur les fonds marins. Ceci provoque un lent ralentissement du mouvement de rotation de la Terre, et un éloignement progressif de la Lune.
Le sol subit également l’effet de l’attraction lunaire car les roches qui le composent sont élastiques. Ainsi, lors de la nouvelle lune ou de la pleine lune, l’écorce terrestre se soulève de quelque 25 cm dans la région genevoise sous l’effet de ces « marées terrestres ».

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 scientifiques, la fragmentation de la croûte terrestre en plaques serait une conséquence de la présence de la Lune lorsque celle-ci était beaucoup plus près de la Terre à son origine.
La vie sur Terre a gardé la trace de cette influence, par exemple, le nautile possède une coquille en spirale formée d'anneaux et chaque jour, un anneau supplémentaire se crée. Tous les mois une nouvelle cloison intérieure se forme. Ceci est lié à son instinct de frai, qui le fait remonter près de la surface à chaque pleine lune. En observant des coquilles fossiles du nautile on confirme indirectement l'augmentation progressive de la distance Terre-Lune. L'axe de la Terre varie entre 21 et 24° environ par rapport à l'équateur céleste. Celle de Mars qui n'a pas de satellite aussi grand, varie entre 20 et 60°. La Lune stabilise la Terre dans son mouvement.

Satellites de Mars

Satellites de Saturne

Satellites de Jupiter

Satellites de Neptune

Satellites de Uranus