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Caractéristiques orbitales[1] | |||||
Demi-grand axe | 384 400 km | ||||
Périgée | 363 300 km | ||||
Apogée (Un apogée (du grec apogeios : loin de la terre ; apo : loin + gê :...) | 405 500 km | ||||
Excentricité (Cet article décrit l'excentricité en mathématiques et en psychologie.) | 0,05490 | ||||
Période de révolution sidérale (La période de révolution, est le temps mis par un astre pour accomplir sa trajectoire, ou...) | 27,3217 jours ou 27 jours 7 h 43 min 11,5 s | ||||
Période synodique (La période synodique d'une planète est le temps mis par cette planète pour revenir à la même...) | 29,53 jours ou 29 jours 12 h 44 min 12,8 s | ||||
Inclinaison (En mécanique céleste, l'inclinaison est un élément orbital d'un corps en orbite...) au plan de l'équateur terrestre | varie entre 28,58° et 18,28° |
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Inclinaison à l'écliptique (L'écliptique est le grand cercle sur la sphère céleste représentant la trajectoire annuelle du...) | 5,145° (5°8'24") | ||||
Catégorie | Satellite naturel (Un satellite naturel est un objet qui orbite autour d'une planète ou d'un autre objet plus...) de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) | ||||
Caractéristiques physiques | |||||
Diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre...) équatorial[2] | 3 474,6 ± 0,06 km | ||||
Masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...)[2] | 7,34×1022 kg | ||||
Masse volumique (La masse volumique est une grandeur physique qui caractérise la masse d'un matériau par...) | 3,344×103 kg/m³ | ||||
Gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) de surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) | 1,62 m/s² | ||||
Période de rotation (La période de rotation désigne la durée mise par un astre (étoile, planète, astéroïde) pour...) | Synchrone | ||||
Albédo (L'albédo est le rapport de l'énergie solaire réfléchie par une surface sur l'énergie solaire...) | 0,12 | ||||
Température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) de surface (maximale moyenne minimale) |
396 K (123°C) 196 K (-77°C) 40 K (-233°C) |
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Vitesse de libération (La vitesse de libération (aussi appelée vitesse d'évasion, vitesse parabolique, vitesse de...) | 2,37 km/s | ||||
Atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) | |||||
Pression atmosphérique (La pression atmosphérique est la pression qu'exerce le mélange gazeux constituant...) | 3×10-10 Pa |
On appelle lune (La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du...) tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) satellite (Satellite peut faire référence à :) naturel d'une planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de...), mais la Lune, avec un L majuscule, désigne le seul satellite (Satellite peut faire référence à :) naturel de la Terre. Par sa visibilité (En météorologie, la visibilité est la distance à laquelle il est possible de...) et ses excentricités, la Lune a toujours constitué un sujet d'intérêt pour les humains. Avec la Terre, elle est, à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...), le seul astre que l'Homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo...) a pu explorer en personne.
La distance caractéristique entre la Lune et la Terre est de 384 403 km. Le diamètre de la Lune est de 3 474 km.
On peut considérer la Terre et la Lune comme une planète double, l'influence gravitationnelle du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile...) étant comparable à leur interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein...) mutuelle. Elles tournent autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne...) de leur centre de masse commun, le barycentre (Le barycentre est un point mathématique (géométrie analytique) construit à partir d'un ensemble...) du système double. Comme ce dernier se trouve à l'intérieur de la Terre, à environ 4 700 kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système...) de son centre, le mouvement de la Terre est généralement décrit comme une " oscillation ". Vues de leur pôle Nord (Le pôle Nord géographique terrestre, ou simplement pôle Nord, est le point le plus...), 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 (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but...) 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 (En astronomie, la période orbitale désigne la durée mise par un astre (étoile,...) et elle présente donc toujours la même face à un observateur terrestre. Cette rotation synchrone (La rotation synchrone est un phénomène qui se produit lorsqu'un satellite naturel orbite à...) résulte des frottements qu'a entraîné la marée (La marée est le mouvement montant (flux ou flot) puis descendant (reflux ou jusant) des eaux...) 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 (Le nombre de rotations de la Terre sur elle-même est de 365,2425 par an environ (calendrier...) continue de ralentir pour correspondre à la période orbitale de la Lune et la durée du jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...) s'allonge d'environ 15 µs par an. Le moment cinétique (Le mot cinétique fait référence à la vitesse.) devant se conserver, la Lune s'éloigne de la Terre de 3,8 cm par année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié...).
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 (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) de l'écliptique et le nœud descendant est celui où elle passe vers le sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.).
Nom | Valeur (jours) | Définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la...) |
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sidérale | 27,321 661 | Par rapport aux étoiles lointaines |
synodique | 29,530 588 | Par rapport au Soleil (phases de la Lune) |
tropique (Les tropiques sont deux lignes imaginaires du globe terrestre, parallèles à...) | 27,321 582 | Par rapport au point vernal (Le point vernal, (noté γ ou g), est un des deux points de la sphère céleste où...) (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) |
Les variations de l'inclinaison du plan de l'orbite lunaire (Pour les homonymes, voir Pierrot lunaire, une œuvre de musique vocale d'Arnold Schönberg.) et de l'inclinaison de son axe de rotation listées dans le tableau (Tableau peut avoir plusieurs sens suivant le contexte employé :) peuvent sembler étranges, mais c'est un simple problème de référentiel. Normalement, ces inclinaisons sont mesurées par rapport au plan équatorial de la primaire et au plan orbital du satellite, respectivement ; dans le cas de la Lune, cela donne un résultat variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle...) car la Lune est physiquement liée au plan orbital terrestre plus qu'aux plans susmentionnés.
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 (On distingue :) 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 (La nutation est un balancement périodique de l'axe de rotation de la Terre autour de sa position...).
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 (La tectonique (du grec « τ?κτων » ou « tekt?n »...), etc.)
Il y a plus de 4,5 milliards d'années, la surface de la Lune était un océan (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par...) de magma liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est...). 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 (Les terres rares sont un groupe de métaux aux propriétés voisines comprenant le...)], P-phosphore) représente l'ultime évolution de cet océan (Un océan est souvent défini, en géographie, comme une vaste étendue d'eau...) 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 (La structure cristalline (ou structure d'un cristal) est complètement décrite par les...) 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 (Le terme d'activité peut désigner une profession.) 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 (Le thorium est un élément chimique, un métal de la famille des actinides, de symbole...), potassium (Le potassium est un élément chimique, de symbole K (latin : kalium, de...), oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de...), silicium (Le silicium est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Si...), magnésium (Le magnésium est un élément chimique, de symbole Mg et de numéro atomique 12.), fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le...), titane (Le titane est un élément chimique métallique de symbole Ti et de numéro...), calcium (Le calcium est un élément chimique, de symbole Ca et de numéro atomique 20.), aluminium (L'aluminium est un élément chimique, de symbole Al et de numéro atomique 13....) et hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.). Sous l'effet du bombardement par les rayons cosmiques, chaque élément émet vers l'espace un rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de...), sous forme de rayons gamma, rayonnement dont le spectre (distribution de l'intensité relative en fonction de la longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus...) 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 (Un spectromètre est un appareil de mesure permettant de décomposer une quantité...). Depuis les missions américaines Clementine (La clémentine est un agrume. C'est le fruit du clémentinier, un arbre de la famille des...) et Lunar Prospector (Lunar Prospector était une sonde d’exploration fabriqué par les Américains....), 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 (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.), 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 (L'asymétrie est l’absence de symétrie, ou son inverse. Dans la nature, les crabes...) 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 2500 km de diamètre, est le plus grand cratère ( Pour le cratère d'origine volcanique, voir Cratère volcanique Pour le cratère d'origine...) d'impact connu à ce jour dans le système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le...).
Selon les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) 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 (Un laser est un appareil émettant de la lumière (rayonnement électromagnétique)...) (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 (Un fluide est un milieu matériel parfaitement déformable. On regroupe sous cette...).
Comparé à celui de la Terre, la Lune a un champ magnétique (En physique, le champ magnétique (ou induction magnétique, ou densité de flux...) très faible. Bien que l'on pense qu'une partie du magnétisme (Le magnétisme est un phénomène physique, par lequel se manifestent des forces...) de la Lune est intrinsèque (comme pour une bande de la croûte lunaire appelé Rima Sirsalis), la collision (Une collision est un choc direct entre deux objets. Un tel impact transmet une partie de...) avec d'autres corps célestes pourrait avoir donné certaines des propriétés magnétiques de la Lune. En effet, une vieille question en science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire...) planétaire (Un planétaire désigne un ensemble mécanique mobile, figurant le système solaire...) 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 (La conductivité électrique est l'aptitude d'un matériau à laisser les charges électriques se...) 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 (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...), par exemple le radon (Le radon est un élément chimique du tableau périodique de symbole Rn et de...), en provenance des profondeurs de la Lune. Une autre source importante est le gaz amené par le vent solaire (Le vent solaire est un flux de plasma constitué essentiellement d'ions et d'électrons qui sont...), qui est brièvement capturé par la gravité lunaire.
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 (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des...) Lunar Prospector a même été précipitée dans le fond d'un cratère censé contenir de la glace (La glace est de l'eau à l'état solide.) 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 (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui...) d'eau n'a été détectée pendant l'impact. Cependant, la probabilité (La probabilité (du latin probabilitas) est une évaluation du caractère probable d'un...) d'en voir était très faible : la sonde étant petite, l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) 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 (La neige est une forme de précipitation, constituée de glace cristallisée et...) 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 (Le pôle Sud est le point le plus au sud de la surface de la Terre, diamétralement...) 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 (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension...) d'eau présent sur la Lune à un milliard (Un milliard (1 000 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent...) de mètres cubes, une quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,...) 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 (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :). Cela rendrait possible une colonisation permanente de la Lune. Le dioxygène (Le dioxygène est une molécule composée de deux atomes d'oxygène, notée O2,...) est en effet indispensable pour que les colons puissent respirer, et l'hydrogène est un carburant (Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme...) 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 (Un radiotélescope est un télescope spécifique utilisé en radioastronomie pour...) d'Arecibo braqués sur les cratères polaires constamment dans l'ombre (Une ombre est une zone sombre créée par l'interposition d'un objet opaque (ou seulement...) montrent que la présence de glace d'eau est encore plus rare qu'espérée.
La surface de la Lune n'est pas uniforme. Très rapidement, du fait de la relative facilité d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...), 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 (Le basalte est une roche volcanique issue d'un magma refroidi rapidement au contact de l'eau ou de...), 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 (Le relief est la différence de hauteur entre deux points. Néanmoins, ce mot est souvent employé...) ponctuant la géographie lunaire, les multiples cirques et cratères, créés par les impacts de météorites de taille diverse.
L'origine de la Lune est au cœur d'un débat (Un débat est une discussion (constructive) sur un sujet, précis ou de fond, annoncé à l'avance,...) scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...) disputé. Plusieurs hypothèses sont évoquées, la capture (Une capture, dans le domaine de l'astronautique, est un processus par lequel un objet céleste, qui...) d'un astéroïde (Un astéroïde est un objet céleste dont les dimensions varient de quelques dizaines...), la fission d'une partie de la terre par l'énergie centrifuge, la co-accrétion de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...) 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 (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) 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 manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans...) 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 (Le noyau d'un atome est constitué en première approche de protons et de neutrons. En physique...) 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 (Une thèse (du nom grec thesis, se traduisant par « action de poser ») est...) 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.
Avec une magnitude de -12,6 pendant la pleine lune (La pleine Lune est la phase lunaire durant laquelle la Lune apparaît la plus brillante depuis...), la Lune est l'astre le plus visible dans le ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) de la Terre, après le Soleil. Cette luminosité (La luminosité désigne la caractéristique de ce qui émet ou réfléchit...) et sa proximité la rendent facilement observable (Dans le formalisme de la mécanique quantique, une opération de mesure (c'est-à-dire...), même à l'œil nu ou en plein jour. Une simple paire (On dit qu'un ensemble E est une paire lorsqu'il est formé de deux éléments distincts...) de jumelles (On désigne par le terme jumelles un dispositif optique binoculaire grossissant destiné à...) 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 (Conceptuellement, l’horizon est la limite de ce que l'on peut observer, du fait de sa propre...). La plus grande distance et la réfraction (La réfraction, en physique des ondes — notamment en optique, acoustique et sismologie...) atmosphérique rendent en fait l'image de la Lune légèrement aplatie quand elle est près de l'horizon (Conceptuellement, l’horizon est la limite de ce que l'on peut observer, du fait de sa propre...). 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.
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 (En mathématiques, et plus précisément en géométrie euclidienne, une...) 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.
Cette notion décrit le changement de trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et...) 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 (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de...).
La Lune présentant toujours le même hémisphère à la Terre (sa rotation étant synchrone, c’est-à-dire sa période de révolution (La période de révolution, est le temps mis par un astre pour accomplir sa trajectoire, ou...) 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 50 % de la surface de la Lune. :
Ces phénomènes peuvent prendre 4 formes : les librations en longitude (La longitude est une valeur angulaire, expression du positionnement est-ouest d'un point sur Terre...), les librations en latitude, les librations parallactiques et les librations physiques.
Si la Lune tournait autour de la Terre en un cercle (Un cercle est une courbe plane fermée constituée des points situés à égale...) 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 (En physique, et plus spécifiquement en mécanique, la vitesse angulaire ω, aussi appelée...) 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).
La libration en latitude est due au fait que l’axe de rotation de la Lune n’est pas perpendiculaire (En géométrie plane, on dit que deux droites sont perpendiculaires quand elles se coupent en...) au plan de son orbite : la Lune conserve cet angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts...) de 6,7° tout au long de sa course (Course : Ce mot a plusieurs sens, ayant tous un rapport avec le mouvement.) 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.
Il s’agit d’un phénomène purement optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement...), 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.
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 ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. ...) 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 sont 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 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.
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 (Une éclipse correspond à l'occultation d'une source de lumière par un objet physique. En...) 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 (La nouvelle Lune désigne la phase lunaire pendant laquelle la Lune, au cours de son mouvement...). Celle-ci couvre alors le Soleil, en tout ou en partie. La couronne solaire (La couronne solaire est la partie de l'atmosphère du Soleil située au-delà de la chromosphère...) devient visible à l'œil nu lors d'une éclipse totale.
C'est alors la Terre qui sert de cache et son ombre portée (L'ombre portée est la zone soustraite aux rayons lumineux incidents par un objet sur son...) 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.
Parmi les influences les plus connues, des plus réelles aux plus romantiques, citons :
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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 (La définition que donne l'UNESCO de la culture est la suivante [1] :) et leur imaginaire : lapin (Le mot lapin (/lapε̃/) est un terme très général qui désigne plus...), buffle (Le terme buffle s'applique à une lignée de bovins, la sous-tribu des Bubalina, qui se...), 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 (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes...) 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 (Une version d'un logiciel correspond à un état donné de son évolution. Elle est souvent...) 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 (Le cycle menstruel est l'ensemble des phénomènes physiologiques de la femme...) de la femme ou de folie (La folie désigne, en langage populaire, l'état d'une personne dont le discours et/ou les...) périodique. De même pour les légendes concernant les lycanthropes (tel le loup-garou et le tigre-garou), créatures mythiques qui tireraient leur force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un...) de la Lune et seraient capables de passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques...) 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 mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des...). En effet, la voyant tourner, il devenait évident d'y voir une sphère et non un disque (Le mot disque est employé, aussi bien en géométrie que dans la vie courante, pour désigner une...). 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 (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) non géocentriques.
La Lune a souvent fait rêver, notamment chez les amoureux qui considèrent souvent le clair de lune (Le clair de lune est la lumière reçue la nuit sur Terre depuis son satellite naturel, la...) 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.
Le découpage du mois lunaire en 4 semaines existait dans le calendrier (Un calendrier est un système de repérage des dates en fonction du temps. Ces systèmes ont été...) 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.
Toutes ces rotations ne sont pas des multiples entiers !
Dans la table unicode (Unicode est une norme informatique, développée par le Consortium Unicode, qui vise à...), deux symboles représentent la Lune : le premier quartier " ? " et le dernier quartier " ? ".
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 (L'automatique fait partie des sciences de l'ingénieur. Cette discipline traite de la...) Luna 3 (Luna 3 (appelée aussi Lunik 3 ou Objet 00021) fut le premier engin spatial à transmettre...), 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 (Un satellite artificiel est un objet fabriqué par l'homme, envoyé dans l'espace à...) de la Lune fut la sonde soviétique Luna 10, lancée le 31 mars 1966. Le 17 novembre 1970, Lunokhod 1 (Lunokhod 1 est le premier des deux robots motorisés envoyés sur la Lune par l'Union soviétique...) fut le premier véhicule (Un véhicule est un engin mobile, qui permet de déplacer des personnes ou des charges d'un...) robotisé à explorer sa surface.
Le 24 décembre 1968, les membres de l'équipage d'Apollo 8 (Apollo 8 est le nom de la seconde mission habitée du programme spatial Apollo. Elle est la...) (Frank Borman, Jim Lovell, et William Anders) furent les premiers humains à apercevoir directement la face cachée de la Lune. Les premiers humain à se poser sur la Lune le firent le 20 juillet 1969. Ce fut le point (Graphie) 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 (Neil Alden Armstrong, né le 5 août 1930 à Wapakoneta dans l'Ohio, est un...), le capitaine de la mission Apollo 11 (Apollo 11 est la première mission spatiale à avoir conduit un homme sur la Lune. C'est la...). 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.
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.
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 est un gaz noble ou gaz rare, pratiquement inerte. De numéro atomique 2, il...), 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 (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a...) de base lunaire. L'Inde a aussi un projet de satellite lunaire, nommé Chandrayan, qui devrait être lancé vers 2007.
La NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de...) prévoit le retour d'astronautes sur notre satellite à l'horizon 2015/2020 (si le budget (Un budget est un document comptable prévisionnel distinguant les recettes et les dépenses.) suit, qui lui est estimé à 104 milliards de dollars sur 13 ans) avec le programme Constellation (Le programme Constellation (en anglais : Constellation Program) est un programme...). La colonisation débuterait vers 2030.
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 mot massif peut être employé comme :).
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.