Les cratères lunaires

Ken Tapping, le 12 novembre 2014

Dans le ciel cette semaine…

  • Jupiter se lève avant minuit.
  • Mars est bas à l’horizon dans les lueurs du couchant. Mercure rase l’horizon à l’aube.
  • La Lune entrera dans son dernier quartier le 14.

Il nous arrive tous de regarder la Lune dans le ciel et d'y voir un visage, qui correspond aux traces d'anciens flots de lave à sa surface. Notre cerveau a en effet la faculté de reconnaître des traits humains dans des motifs aléatoires.

À l'aide de jumelles ou d'un petit télescope, on peut voir à la périphérie inférieure du disque lunaire un objet circulaire comportant des stries plus pâles qui rayonnent loin à la surface de la Lune. Il y a un grand nombre de formations semblables, quoique moins prononcées, ainsi qu'une multitude de formes circulaires dépourvues de stries radiales. Il s'agit de cratères d'impact. Les plus récents ont des lignes radiales visibles, car elles ne sont pas encore recouvertes de poussières.

On peut aussi discerner des régions montagneuses et des plaines de lave. Les montagnes lunaires n'ont pas été formées par les mouvements des plaques tectoniques comme sur la Terre; il s'agit plutôt de l'accumulation des débris d'un nombre incalculable de cratères, tellement denses que tout nouvel impact efface les traces des plus anciens. Les coulées de lave ont quant à elles été engendrées par des impacts puissants, qui ont liquéfié la roche sur la majeure partie de la surface touchée. La matière en fusion a recouvert complètement de nombreux cratères et d'autres, en partie seulement, comme l'attestent les bords qui ressortent de la surface de la lave. La période de bombardements intense avait pratiquement pris fin lorsque les coulées de lave se sont produites, car très peu d'objets ont laissé des marques sur la roche solidifiée en surface.

On pense que la Terre et la Lune se sont formées à peu près en même temps, il y a environ 4,5 milliards d'années, et que chacune a été la cible d'un grand nombre d'impacts ayant laissé des cratères. Il s'agit d'un phénomène normal dans la genèse des planètes, où de petits objets entrent en collision avec d'autres, habituellement à des vitesses atteignant plusieurs kilomètres à la seconde. La formation des planètes a atteint son apogée après environ 1,5 milliard d'années, mais elle se poursuit encore aujourd'hui à un rythme beaucoup plus lent.

La quasi-totalité des cratères d'impact qui ont marqué la Terre a été effacée par l'érosion due au climat et le mouvement des plaques tectoniques, mais comme ces forces n'existent pas sur la Lune, les cicatrices laissées y sont encore bien visibles.

Les cratères lunaires ont une dimension très variable, allant de plusieurs centaines de kilomètres de diamètre à une taille si modeste qu'il faut être sur la Lune pour les voir. La majorité des cratères ont une forme circulaire, avec une bordure surélevée et des flancs extérieurs inclinés vers le bas. Dans de nombreux cas, le cratère comporte une protubérance en son centre, formée par le rebond de la matière écrasée par l'impact. Le même phénomène se produit lorsqu'une goutte tombe dans l'eau. Un cratère pourvu d'une bordure se forme, puis un jet apparaît au centre, semblable à ce qui se forme au centre d'un cratère.

Autre fait à signaler, les cratères sont pratiquement toujours de forme circulaire. Cela a longtemps fait penser aux scientifiques qu'ils étaient d'origine volcanique, car autrement ils auraient la forme oblongue typique des impacts formés par des objets frappant la surface à un angle faible. En laboratoire toutefois, on a pu constater qu'un projectile se déplaçant à haute vitesse laisse toujours une marque circulaire sur la surface qu'il pénètre.

Il est intéressant d'observer les cratères lunaires à l'aide d'un télescope raisonnablement puissant. Dans plusieurs cas, on peut voir que la matière sur les flancs intérieurs du cratère s'est effondrée, formant une série de terrasses. Parfois, le fond comporte une fissure laissée par le mouvement de la roche après l'impact; dans d'autres cas, il est recouvert de la lave qui s'est formée à l'impact. Dans les plaines de lave, on peut également voir des cratères partiellement ensevelis dans les coulées de roche en fusion qui se sont produites lors de très gros impacts. Sur Terre, les traces de la formation de notre planète ont été pour la plupart effacées. En revanche, l'histoire de la Lune, notre planète sœur, se lit à sa surface comme dans un livre ouvert, d'où le grand intérêt que nous portons à notre satellite.

Ken Tapping est astronome à l'Observatoire de radio-astrophysique du Conseil national de recherches du Canada, à Penticton (C.-B.) V2A 6J9.

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