La Lune

Notre plus proche voisine

La Lune est le seul satellite naturel de la Terre et l'objet le plus brillant du ciel nocturne. Elle orbite à une distance moyenne d'environ 384 400 km, assez près pour que sa lumière nous parvienne en environ 1,3 seconde.

Elle est environ quatre fois moins large que la Terre, ce qui la rend exceptionnellement grande par rapport à sa planète. Sa gravité, environ six fois plus faible que la nôtre, soulève pourtant les marées océaniques et stabilise lentement l'inclinaison de l'axe terrestre.

La Lune n'a presque pas d'atmosphère : rien ne protège donc sa surface. Au soleil, le sol chauffe jusqu'à environ 120 °C, et la nuit il descend à environ −130 °C.

Comment la Lune s'est formée

L'hypothèse principale est celle de l'impact géant. Il y a environ 4,5 milliards d'années, un corps à peu près de la taille de Mars, souvent appelé Théia, a percuté la jeune Terre de biais. La collision a projeté en orbite un immense nuage de roches fondues et vaporisées, et cette matière s'est peu à peu rassemblée pour former la Lune.

Les échantillons de roches confirment cette idée. Les roches lunaires sont chimiquement très proches du manteau terrestre, mais la Lune n'a qu'un petit noyau de fer, ce qui correspond à un corps formé surtout à partir des couches externes de la Terre. Les scientifiques débattent encore des détails, par exemple de la part de la Lune venue de Théia.

Mers, cratères et hautes terres

Observez la pleine Lune et vous verrez des taches gris foncé. Les premiers astronomes y voyaient des mers et les ont appelées maria (« mers » en latin ; au singulier mare). Ce sont en réalité de vastes plaines de basalte, une lave qui a inondé d'immenses bassins d'impact il y a plus de 3 milliards d'années.

Les régions plus claires sont les hautes terres, la croûte la plus ancienne de la Lune. Elles sont saturées de cratères car, sans vent, sans eau ni tectonique des plaques, presque rien n'efface les cicatrices des impacts. Certains cratères, comme Tycho, sont entourés de rayons brillants de débris qui s'étendent sur des centaines de kilomètres.

La surface est recouverte de régolithe, une couche de poussière fine et coupante et de roches brisées produite par des milliards d'années de petits impacts. Les empreintes des astronautes y sont toujours, car aucune météo ne vient les effacer.

Pourquoi on voit toujours la même face

La Lune tourne sur son axe en environ 27,3 jours, exactement le temps qu'il lui faut pour faire le tour de la Terre. C'est ce qu'on appelle la rotation synchrone, ou verrouillage gravitationnel. Au fil de milliards d'années, la gravité terrestre a ralenti la rotation de la Lune jusqu'à ce que les deux durées coïncident.

La face cachée n'est donc pas sombre : elle reçoit autant de lumière que la face visible, nous ne la voyons simplement jamais depuis la Terre. Un léger balancement de la Lune, appelé libration, nous permet d'apercevoir au fil du temps environ 59 % de sa surface. La face cachée a été photographiée pour la première fois par une sonde soviétique en 1959.

Les missions Apollo

Le 20 juillet 1969, les astronautes d'Apollo 11 Neil Armstrong et Buzz Aldrin sont devenus les premiers humains à marcher sur la Lune. Entre 1969 et 1972, six missions Apollo se sont posées et 12 astronautes ont exploré la surface.

Ils ont rapporté environ 382 kg de roches et de sol lunaires, encore étudiés aujourd'hui et principale raison pour laquelle nous connaissons l'âge et l'origine de la Lune. En 2026, le programme Artemis de la NASA vise à y renvoyer des astronautes, cette fois près du pôle Sud lunaire, où de la glace pourrait se cacher dans des cratères plongés dans une ombre permanente.

Comment observer la Lune

La Lune ne demande aucun matériel particulier et se trouve facilement, même depuis une ville très éclairée. À l'œil nu, on distingue les mers et, autour de la pleine Lune, les rayons brillants de Tycho.

Des jumelles tenues bien stables changent tout. Vous verrez des dizaines de cratères, des chaînes de montagnes en bordure des mers et le relief accidenté des hautes terres. Un petit télescope à faible grossissement révèle les remparts des cratères, leurs pics centraux et de longues vallées sinueuses appelées rainures.

Le meilleur endroit où regarder est le terminateur, la limite entre la partie éclairée et la partie sombre de la Lune. Le Soleil y est bas sur l'horizon lunaire, si bien que même de petites collines projettent de longues ombres et que le paysage paraît en relief. À la pleine Lune, la lumière tombe à la verticale et la surface semble plate et délavée.

Les bonnes périodes d'observation vont de quelques jours après la nouvelle Lune jusqu'au premier quartier, quand le croissant est visible le soir. Observez la même région plusieurs nuits de suite et vous verrez le terminateur avancer, révélant de nouveaux reliefs à mesure que le lever du Soleil balaie la surface.

Si la Lune vous semble éblouissante dans un télescope, pas d'inquiétude : c'est sans danger. Un filtre lunaire neutre ou un grossissement un peu plus fort rend la vue plus confortable autour de la pleine Lune.