À la découverte de la lune

Ken Tapping, le 29 mars 2016

Dans le ciel cette semaine…

  • Jupiter brille au sud-est après le coucher du Soleil.
  • Mars et Saturne se lèvent vers 2 heures.
  • La Lune entrera dans son dernier quartier le 31.

La Lune est l'objet le plus accessible à qui s'intéresse à l'astronomie. À quelque 384 000 km de la Terre – un jet de pierre à l'échelle cosmique –, elle est facile à observer. On peut découvrir certaines de ses particularités à l'œil nu, un peu plus avec des jumelles et tout un monde étrange avec un télescope, même petit.

À l'œil nu, la Lune nous apparaît comme un disque lumineux tacheté de plaques irrégulières plus sombres, qui semblent dessiner un visage. Avec des jumelles, on peut voir les cratères qui criblent la surface, témoins silencieux d'anciens impacts. Avec des jumelles ou un télescope, on peut constater que les zones sombres et claires sont très différentes. Les taches claires ont un relief plus irrégulier et une forte concentration de cratères, alors que les taches sombres sont plus lisses et moins trouées. Les premiers astronomes pensaient que ces zones d'ombre étaient des mers et leur ont donc donné des noms comme « mer de Tranquillité » (Mare Tranquillitatis, en latin), « mer des Pluies » (Mare Imbrium) et « mer des Crises » (Mare Crisium). Des zones distinctes ressortent de ces zones, comme la « baie des Arcs-en-ciel » (Sinus Iridum) et la « baie de la Rosée » (Sinus Roris). Lorsque l'on sait que la Lune est une boule de roche désertique dépourvue d'atmosphère depuis des milliards d'années, on ne peut que sourire à ces excès d'imagination.

Les nombreux cratères qu'arbore la Lune sont le résultat de milliards d'années de bombardement par des météorites. La Terre n'a pas été épargnée, mais la tectonique des plaques et les phénomènes climatiques ont gommé la plupart de ces vestiges. La Lune n'ayant pas d'atmosphère, elle ne subit donc aucune variation climatique. S'il y a déjà eu une dynamique des plaques tectoniques sur la Lune, elle s'est arrêtée il y a des milliards d'années. L'érosion de la surface lunaire est depuis causée principalement par des micrométéorites, les grands écarts de température et naturellement, les impacts majeurs qui se produisent à l'occasion. Le processus étant très lent, les cratères que l'on voit aujourd'hui datent donc de plusieurs milliards d'années.

La plupart des formations montagneuses sur la Lune sont les restes de parois de cratères qui se chevauchent. Un grand nombre de cratères ont de plus des pics au centre, un peu comme celui qui se forme lorsqu'une goutte tombe dans l'eau. À l'impact, une dépression entourée d'une couronne de gouttelettes se forme très brièvement. Avec le ressac, un pic jaillit au centre. La même chose se produit avec la roche en fusion. La force générée lors d'un impact repousse la matière vers l'extérieur et déprime le centre. L'effet de rebond soulève ensuite le centre du cratère et forme un pic. Si l'on y regarde de près, on peut voir que les rebords de certains cratères comportent des terrasses, qui sont causées par l'affalement des matériaux avec le temps. Certains cratères ont aussi des « rayons » qui s'étendent sur des centaines de kilomètres du centre. Ce sont les débris d'explosion qui ont été projetés au moment de l'impact. Ces cratères sont passablement récents, car les rayons finissent par s'effacer avec le temps. On peut également voir des cratères superposés à d'autres cratères ou à l'intérieur de cratères.

Les mers lunaires sont en fait de très vastes coulées de lave qui auraient été causées par des impacts gigantesques. D'immenses langues de roche en fusion ont recouvert la surface, ensevelissant montagnes et cratères sur leur passage. Aujourd'hui, on peut deviner ces anciens cratères dans les anneaux et les arcs rocheux qui émergent de la lave.

La pleine lune n'est pas propice à l'observation, car dans cette phase, le Soleil se trouve derrière la Terre et aucune ombre ne vient souligner le relief lunaire. Il faut attendre que la Lune se présente comme un quartier et révèle le terminateur – la limite entre la partie sombre et la partie éclairée, entre le jour ou la nuit, autrement dit. Le faible angle d'incidence des rayons du Soleil met en valeur les éléments du relief qui émergent dans la lumière, surtout le sommet des montagnes. Évidemment, il y a beaucoup d'autres éléments intéressants à observer; c'est donc le moment de sortir votre télescope.

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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