La Lune

 

             

 

Elle est là depuis toujours  .

Elle a vu la Terre , sa compagne, tour à tour meurtrie ou triomphante, traverser les épreuves du temps .

On a tout à fait raison de lui prêter des pouvoirs magiques : elle est la gardienne de nos nuits , le phare qui veille sur les esquifs chahutés de nos existences .

Sa présence , à la fois imposante et rassurante nous parle de paix et d'amour avec une patience infinie .

Quand on lève les yeux vers elle , c'est qu'il est l'heure de panser nos blessures et de faire une trêve  .

Elle est la mère du vivant , un reflet de la Terre dans l'espace infini .

N'avez vous pas envie de lui hurler votre amour avec les loups ?

Ö , Lune , à quoi ressembleraient nos nuits si tu n'étais pas là ?

 

 

 

 

Depuis la mer de la tranquillité, les astronautes de la mission Apollo 11 ont vu la planète bleue grande comme 4 lunes.

En effet, le rayon de notre satellite est 4 fois plus petit que celui de la terre. 

Sur la lune, l'horizon est plus proche et plus courbe que sur la terre .

Son sol est, pour une grande part, composé d'une roche semblable au basalte que les chocs ont réduit en poussière en surface .

Sa densité moyenne est de l'ordre de 0,6 densité terrestre et la pesanteur y est 6 fois plus réduite que la nôtre .

On y observe des plaines (appelées "mers" en souvenir des premières spéculations qu'on a pu faire sur l'origine des différences de teintes observées à sa surface) et des escarpements qui culminent à plus de 8000 mètres dans les monts Leibnitz, prés du pôle sud lunaire .

          

Sa température interne est évaluée à  1600°C , ce qui suggère l'existence d'un noyau en fusion, et certains indices prêtent à penser qu'elle a été dans son jeune âge , le siège d'un volcanisme actif .

Privée d'atmosphère et donc à la fois de protection et d'érosion , la lune est constellée de cratères dont les plus grands mesurent jusqu'à 300 km de large et les plus profonds jusqu'à 10.000 mètres de profondeur .

Mais le volcanisme ne peut être responsable que d'un petit nombre d'entre eux et il est à peu prés certain que la grande majorité des cratères est due à des  impacts de météores . Leurs dimensions donnent une idée de la puissance des chocs auxquels la terre elle même est exposée (l'un d'eux aurait pu provoquer la disparition des dinosaures qui s'éteignirent brutalement il y a 70 millions d'années )  .

Aujourd'hui , encore , grâce à des sismographes laissés sur la lune , on estime qu'elle reçoit chaque année entre 70 et 150 impacts de météorites pesant entre 100 grammes et une tonne . Mais ce bombardement est beaucoup moins intense qu'il ne l'était dans son jeune âge .

 

 

L'histoire de la lune prête à controverse .

S'est - elle formée en même temps que la terre, par condensation , dans la nébuleuse qui a engendré le soleil lui même ? Est ce simplement un morceau de la Terre qui se serait séparé d'elle un peu aprés sa formation ?

Ou serait - ce un astre errant capté par la Terre il y a très longtemps?

Jusque en 1975 , ces différentes théories se sont affrontées avec plus ou moins de succès mais les missions Apollo qui se sont succédées sur la lune entre 1969 et 1972 ont ramené des échantillons de roches dont l'analyse a dévoilé des informations capitales .  

L'âge des échantillons lunaires  est le même que celui de la terre (environ 4,6 milliards d'années) et il se pourrait que d'énormes morceaux de son manteau aient été arrachés à la terre par un impact colossal avec un corps de taille planétaire.    Les fragments de terre  ainsi satellisés, se seraient progressivement rassemblés par gravitation pour construire la lune .

 

Cela - dit , même si cette théorie recueille aujourd'hui l'adhésion de la majorité des scientifiques , il reste une interrogation de taille : normalement , un choc de cette violence (même s'il est supposé tangentiel)  aurait dû provoquer la fusion complète de la terre et il semble que notre planète ne porte aucune cicatrice révélant cette période mouvementée de son histoire .


 

Trajectoire et phases

 

L'orbite lunaire est quasi circulaire et son plan fait un angle de 5° avec celui de l'orbite terrestre .

Le rayon orbital est en moyenne de 380.000 km soit environ 30 fois le diamètre terrestre .

La lune parcourt son orbite  en 27 jours et 7 heures  et elle effectue une rotation sur elle même avec la même périodicité  .Cela explique qu'elle nous montre toujours la même face .

En réalité , on parvient à voir jusqu'à 59% de la surface lunaire grâce à un phénomène appelé libration qui est dû essentiellement à deux effets : l'inclinaison de son axe de rotation sur le plan de son orbite (dévoilant un peu plus les régions polaires quand on a une vue plongeante) et la variation de sa vitesse entre le périgée et l'apogée (dévoilant une plus grande partie de la zone équatoriale selon l'avance ou le retard).

 

Chaque point de la lune passe successivement 13 jours et demi à l'ombre puis à la lumière du soleil ce qui explique que les endroits les plus exposés affichent des écarts de température extrêmes (-170° à +120°).

 

 On appelle phases de la lune la succession des aspects qu'elle présente à la terre .

Le soleil éclaire toujours un hémisphère de la lune mais , selon notre position , nous voyons tout ou partie de cet hémisphère , ce qui explique les changements d'apparences qui nous sont familiers et qui se reproduisent à l'identique chaque 29 jours et demi .

Si l'on n'a pas la patience d'attendre 29 jours ,  il suffit de faire, en pensée, le tour de la lune et d'imaginer la part qu'on perçoit de son hémisphère éclairé  et de son hémisphère sombre en fonction de la position qu'on occupe . Le résultat est le même lorsque c'est la lune qui tourne autour de nous .

 

 La nouvelle lune correspond à la phase où nous avons en face de nous son hémisphère obscur .

Lors de la  pleine lune , nous faisons face, au contraire, à son hémisphère éclairé .

Entre les deux , la lune présente l'aspect d'un croissant lumineux évoquant la boucle d'un p quand il grandit et la boucle d'un quand il décroît .

On parle de quartier quand le secteur lumineux occupe la moitié de la lune

La lune est dite gibbeuse quand le secteur lumineux occupe plus de la moitié de l'astre

 

 

Selon les différentes positions de la lune on a représenté

l'hémisphère obscur et l'hémisphère éclairé (qui reçoit le flux lumineux provenant du soleil  selon une direction dont la légère variation pendant la période orbitale justifie une période de phase plus longue).

la limite de l'hémisphère visible et de l'hémisphère invisible qui est représentée par une droite perpendiculaire au rayon terre - lune .

l'aspect de la lune qui correspond à ce que perçoit l'observateur de l'hémisphère visible .



Ce dessin doit aussi faire l'objet de deux corrections dans votre esprit :

1) Les distances sont beaucoup plus grandes au regard du diamètre des astres .

2) Si le plan du dessin contient la terre et le soleil , la lune est le plus souvent soit au dessus , soit au dessous de ce plan (à cause de l’angle que font les orbites entre elles), ce qui explique que, généralement,  la terre ne lui fasse pas de l'ombre en phase de pleine lune .


 

Eclipses

 

Elles se produisent quand terre , lune et soleil sont alignés .Pour cela , il faut que la lune soit à l'un des deux points (appelés noeuds) où son orbite coupe le plan de l'orbite terrestre et que de plus le soleil soit aligné avec la terre et le noeud . Cela se produit environ tous les 6 mois .

Sur ce dessin sont représentées l'orbite réelle de la lune (dont l'ellipticité est exagérée) et l'orbite apparente du soleil .

 L1L2 est la ligne des noeuds .

Quand le soleil est en S1 , il y reste relativement longtemps puisqu'il se déplace d'un peu moins de 1° par jour sur son orbite (360/365) .

La lune se déplaçant 13 fois plus vite que le soleil (360/27) , elle va passer soit par L1 , soit par L2 ,soit par les deux ,  pendant que le soleil est autour de S1 .

Si la lune est en L1 , on aura une éclipse du soleil (la lune cache tout ou partie du soleil pendant une phase de nouvelle lune) .



Si la lune est en L2 , on aura une éclipse de la lune (la lune est totalement ou partiellement dans l'ombre de la terre pendant une phase de pleine lune) .


Six mois plus tard , le soleil sera autour de S2 et le même phénomène se reproduira mais on aura une éclipse du soleil si la lune se trouve en L2 et une éclipse de la lune si elle se trouve en L1.

La ligne des noeuds n'est pas fixe et tourne en sens inverse de la lune (et du soleil) à la vitesse de 20° par an ce qui fait qu'il existe des cycles d'éclipses dont la durée est 18 ans (360 : 20 = 18), période au bout de laquelle on retrouve la même configuration .

 

 

 Les mésopotamiens avaient déjà découvert ce cycle , dit "de Saros".

La même année , on doit avoir au minimum 2 éclipses (du soleil) et au maximum 7 dont 3 de lune .

Pour atteindre le chiffre de 7 éclipses , il faut que le soleil franchisse 3 fois la ligne des noeuds en un an .  Cela est possible grâce à la rotation de la ligne des noeuds qui va à sa rencontre .

Si le soleil se trouve en S1 en janvier , il n'a que 340° à parcourir pour passer par S2 et retrouver S1 qui progresse de 20° par an  .

Cela ne lui demandera , environ , que 340 jours .

 

 


 Les alignements parfaits (éclipses totales) sont très rares. Les éclipses du soleil ne durent au maximum que 7  minutes et ne sont observables qu'en un lieu donné (la pointe du cône d’ombre de la lune sur terre).

 De plus , l'éloignement relatif des 3 objets variant avec le temps , on peut avoir deux cas d'éclipse du soleil:

A) la pointe du cône d'ombre est à l'intérieur de la terre : depuis la zone d'éclipse tout le soleil est caché .

L'éclipse est totale .

B ) la pointe du cône d'ombre est à l'extérieur , depuis la zone d'éclipse on voit les bords du soleil (rayon rouge). 

L'éclipse est annulaire, comme celle qu'on observe sur les photos ci - dessus.

 Quant aux éclipses de la lune , elles dépendent du passage de la lune soit dans le disque d'ombre soit dans l'anneau de pénombre (dans ce cas l'éclipse n'est pas très nette) .

L'éclipse est totale quand la lune est toute entière dans la zone d'ombre . Elle dure plus longtemps qu'une éclipse du soleil et est visible pour tous les terriens qui font face à la lune puisque celle-ci est "éteinte",

 elle ne réfléchit plus aucune lumière .

 

Les Marées

 

L'attraction gravitationnelle de la lune et du soleil sur la masse des océans se traduit localement par une variation périodique du niveau de l'eau sur les côtes , qu'on appelle marée .

L'influence de la lune sur les océans est plus forte que celle du soleil (environ le double) à cause de sa proximité .

C'est quand la lune est en conjonction avec l'océan que son attraction est optimale (position du dessin) .


Si le soleil , en conjonction avec la lune en S1, vient exercer sa force dans le même sens , l'amplitude de la marée est maximale .


Si lune et soleil sont en quadrature (S2) , le soleil tend au contraire

à étaler la masse d'eau sur le plan d'horizon ce qui diminue l'amplitude de la marée .  On parle à ce moment là de marée de morte - eau .

 

 Sur site , les marées accusent toujours un retard pouvant dépasser 12 heures (établissement du port) sur l'instant exact où l'influence est supposée maximale . Cela tient à la vitesse de propagation du phénomène qui peut être freiné par certaines configurations locales et des courants contradictoires. Le calcul du port fait l'objet de calculs très complexes à l'aide de très puissants ordinateurs .

Dans une optique relativiste , le gonflement des océans , lors des marées , est une illustration de la modification de la courbure de l'espace résultant de l'influence combinée de la lune et du soleil .

Lorsqu'on tord un récipient en plastique , le liquide qu'il contient épouse la forme imposée .

Ici , c'est la même chose qui se produit : le niveau de la mer  correspond à une surface sur laquelle la pesanteur a une valeur constante . L'influence des astres modifie cette surface et l'océan "obéit" à cette sollicitation en épousant la courbure imposée à l'espace  .

 

Visibilité de la lune

 

Au cours d'une nuit , la lune , comme le soleil, les planètes ou les étoiles, accomplit une trajectoire d'EST en OUEST due, en réalité,  à la rotation de la terre sur elle même.

Pour observer son mouvement propre, il faut la situer par rapport aux étoiles chaque jour à la même heure .

Comme il s'agit du plus rapide des mobiles , sa position va considérablement varier sur l'écliptique d'un jour à l'autre  .

 Par exemple , en supposant que le 24 mars à 21 heures on la trouve plein OUEST , sur le point de se coucher , le 25 mars à 21 heures , elle sera plus haute dans le ciel à environ 55 minutes de son coucher . Le 26 mars à 21 heures elle sera encore plus haute , à 110 minutes de son coucher et ainsi de suite .

Le 5 avril à 21 heures , on la retrouvera plein EST , en train de se lever , ce qui fait qu'elle sera visible plus longtemps dans le ciel nocturne .

Au maximum , dans des conditions idéales , on pourra la voir 13 jours consécutifs à la même heure .


Aucun autre mobile ne se déplace aussi rapidement sur l'écliptique.

 Pour le soleil et les autres planètes , le glissement diurne est difficilement perceptible et il faut plusieurs jours, voire des mois, pour le visualiser .


 

A la nouvelle lune , quand sa face visible est complètement plongée dans l'ombre, l'observation n'est évidemment pas favorisée .

A l'inverse, à la pleine lune, on jouit parfois d'un spectacle impressionnant quand son disque, intégralement illuminé, domine le ciel nocturne et dévoile ses "mers" et ses "continents".

Mais l'éclairage frontal qui baigne la lune à ce moment là , n'est pas le plus propice à l'observation de son relief .

Les quartiers lunaires qui correspondent à un éclairage rasant , l'axe soleil - lune faisant une angle de 90° avec notre ligne de visée, permettent de mettre en exergue les cratères et les fissures qui font ressembler notre satellite à un visage cruellement marqué par la petite vérole .

Il est bon , quelquefois, d'être confronté à la dureté de notre univers , pour éprouver l'envie de se réfugier frileusement dans le doux manteau de la terre et exhorter l'humanité à en préserver la pérennité à travers des valeurs comme la solidarité, le respect de la vie et l'amour du prochain . La laideur amicale de la lune sert aussi à nous le rappeler .

Et elle en devient belle tout à coup .


4. la sphère des fixes