Depuis les premières cartes dessinées par Galilée en 1609, notre satellite naturel est l’un des astres les plus étudiés de notre système solaire. Alors que l’Homme se prépare à réitérer l’exploit de Neil Armstrong, le Journal de l’Espace vous propose un article pour tout savoir sur la Lune en seulement 10 questions!
1 - D'où vient la Lune?
La Lune se serait formée environ 50 millions d’années après la naissance de notre système solaire. Plusieurs théories expliquant l’origine de notre satellite naturel existent. Selon la plus plausible, la Terre aurait été impactée par une protoplanète de la taille de Mars: Théia. Il y a environ 4,5 milliards d’années, le nuage de débris généré par la collision se serait progressivement aggloméré pour former notre Lune.
2 - Comment s'est-elle formée?
À sa naissance, la Lune ressemblait donc à une immense piscine de lave en fusion. Au cœur de ce magma liquide, les matériaux les plus lourds ont convergé en son centre pour former un noyau riche en fer de 200 à 300 kilomètres de rayon. À cette époque, notre satellite était même entouré d’une atmosphère deux fois plus épaisse que celle qui recouvre aujourd’hui Mars!
3 - De quoi est-elle faite?
Majoritairement constituée de silice (45%), d’alumine (15%), d’oxyde de fer (14%) et d’oxyde de calcium (12%), la croûte de la Lune s’est peu à peu cristallisée pour former une couche d’une épaisseur moyenne de 50 kilomètres (contre une trentaine pour la Terre). Sans atmosphère pour la protéger, on estime que sa surface est couverte d’au moins 300 000 cratères supérieurs à un kilomètre de diamètre.
4 - Qu’est-ce que le régolithe?
Sous l’effet des impacts successifs de météorites et de comètes, la croûte de la Lune a progressivement été pulvérisée pour former à sa surface un épais manteau de poussière appelé régolithe. Accumulé sur une épaisseur variant de 3 à 20 kilomètres selon les régions, le régolithe lunaire est en fait composé de dioxyde de silicium (SiO2). Plusieurs projets sont à l’étude pour miner cette ressource et en extraire l’oxygène pour de futurs colons lunaires!
5 - Pourquoi n’y a-t-il pas d’atmosphère sur la Lune?
Avec ses 3474 kilomètres de diamètre (à peu près la largeur de l’Australie), la gravité à la surface de la Lune est six fois moindre que sur Terre. Pour cette raison, les rares gaz présents à sa surface finissent par rapidement s’échapper dans le vide de l’espace. Malgré les récentes découvertes du télescope SOFIA, il est donc impossible de trouver de l’eau liquide sur la Lune.
6 - Il y a-t-il de l’eau sur la Lune?
Privée d’atmosphère, la Lune est exposée à des températures extrêmes variant entre 130°c au soleil et -170°c à l’ombre. À sa surface, l’eau ne peut donc exister qu’à l’état de glace, comme c’est par exemple au fond des “cold traps”: ces cratères situés près des pôles sont plongés dans une ombre permanente où les températures glaciales permettent à d’importantes quantités d’eau de subsister à l’état solide.
7 - Pourquoi voit-on toujours la même face?
Orbitant à une distance moyenne de 384000 kilomètres, la période de révolution de la Lune autour de la Terre est égale à sa période de rotation autour d’elle-même (27 jours 7 heures et 43 minutes). On dit aussi que notre satellite naturel est en rotation synchrone avec notre planète. Grâce à ce phénomène, la Lune présente en permanence un seul et même hémisphère, simplement appelé “la face visible de la Lune”.
8 - Et les phases de la Lune?
En se déplaçant autour de notre Terre, cette face visible est plus ou moins éclairée par le Soleil. Ce phénomène appelé lunaison, explique notamment l’existence des phases lunaires que l’on observe de manière cyclique tous les 29 jours 12 heures et 44 minutes. Cette durée, aussi appelée période synodique, correspond en fait au temps que met le système Terre – Lune – Soleil à revenir dans sa position initiale.
9 - Qu’est-ce qu’une éclipse solaire?
Dans ce système, la distance Terre – Soleil est 400 fois supérieure à la distance Terre – Lune, tandis que le la taille du Soleil fait 400 fois celle de notre satellite naturel. Grâce à cette coïncidence, les deux astres sont de la même taille apparente dans notre ciel. Pour cette raison, lors d’une nouvelle lune, on observe parfois une éclipse solaire: la Lune vient masquer les rayons du Soleil.
10 - Qu’est-ce qu’une éclipse lunaire?
Inversement, lors d’une phase de pleine lune, on peut parfois observer une éclipse lunaire. Cette fois-ci, c’est notre satellite naturel qui passe dans le cône d’ombre de notre planète, empêchant une partie des rayons du Soleil d’illuminer la Lune. Moins impressionnant qu’une éclipse solaire, le phénomène reste rare et la pleine lune prend alors une belle couleur rougeâtre !
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Pierre-Henri Le Besnerais
