La Lune

 

L'origine de la Lune

L'origine de la Lune n'est pas encore certaine. Selon une thèse actuellement assez fréquente, la formation de la Lune pourrait provenir d'une collision entre la Terre et une planète de la taille de Mars appellée Théia. Cette collision aurait entrainé une projection dans l'espace d'une partie importante de la croute terrestre qui se serait ensuite aggloméré pour former la Lune. Mais ce n'est encore qu'une hypothèse.
On a beaucoup de mal à s'imaginer aujourd'hui un tel cataclysme. On pourrait d'ailleurs se demander comment la vie sur Terre aurait pu survivre à un tel cataclysme. En fait, cela est du à une raison toute simple: la vie n'existait pas encore à la surface de la Terre au moment de la catastrophe. La collision se serait produite au tout début de l'existence de la Terre, bien avant l'arrivée de la vie. Il est même possible que la naissance de la vie sur Terre serait une conséquence indirecte de cette collision...

Les dimensions

L'une des particularité de la Lune est que sa taille, bien que plus petite que celle de la Terre est importante comparée à la planète autour de laquelle elle est en orbite. On parle parfois de "planète-jumelle". Si on observe les satellites des autres planètes du système solaire, on peut constater qu'ils sont beaucoup plus petits que la planète autour de laquelle ils tournent.
Cette particularité n'est peut-être pas étrangère à la génération de la vie sur notre planète (supposition qu'on rencontre assez souvent)...
Dimensions approximatives:
  • Diamètre de la Lune: 3500 km
  • Diamètre de la Terre: 12500 km
  • Distance Terre-Lune: 384500 km
Le diamètre de la Lune est donc d'environ 28% de celui de la Terre. La distance Terre-Lune est d'environ 110 fois le diamètre de la Lune.
On peut remarquer aussi que la Terre vue de la surface de la Lune a un diamètre presque 4 fois plus grand que celui de la Lune vue de la surface de la Terre. Vue par les astronautes qui ont visité la Lune dans les années 1970, la Terre doit être impressionante...
La durée de transmission d'un signal radio entre la Terre et la Lune est d'environ 1,3 seconde. Cela impacte de façon non négligeable les conversations entre les astronautes de la Lune et les hommes restés sur Terre. La durée d'un aller-retour atteint près de 3 secondes !!!
 
Moon_Earth_ComparisonR.jpg
Comparaison des tailles respectives de la Terre et de la Lune
(image extraite de Wikipedia)

Rotation de la Lune sur elle-même

La Lune tourne autour de la Terre; sa période de rotation est actuellement de 29,5 jours. Elle tourne sur elle-même avec la même période ce qui fait qu'elle montre toujours la même face. Elle a donc une "face visible" et une "face cachée"; la face visible de la Lune nous était inconnue avant que les premières fusées lancées de la Terre en aient fait le tour.

Rotation de la Lune autour de la Terre

La Lune fait un tour autour de la Terre en actuellement 29,5 jours. Mais ce qui n'est pas souvent indiqué dans les sites Internet est le sens de rotation. Je vous propose de le retrouver en observant la Lune.
Le Soleil se lève à l'Est et se couche à l'Ouest. N'oublions pas que ce n'est pas le Soleil qui tourne de la Terre, mais qu'en fait, c'est la Terre qui tourne sur elle-même. Le mouvement réel de la Terre est donc l'inverse du mouvement apparent du Soleil autour de la Terre: de l'Ouest vers l'Est.
Observons maintenant le mouvement de la Lune. Si on la regarde tous les jours (ou toutes les nuits) à heure fixe, apparemment elle prend un léger retard. Chaque jour, elle se déplace de quelques degrés vers l'Est. Son mouvement de rotation va donc d'Ouest en Est. Cela nous montre que la Lune se déplace autour de la Terre dans le même sens que la Terre sur elle-même.
rotation_de_la_lune1.png

Le dessin ci-dessus vous montre que dans l'ensemble Terre-Lune, tout tourne dans le même sens.
Lors de sa formation, la Lune était alors beaucoup plus près de la Terre et sa période de rotation était plus courte.

L'éloignement de la Lune

Les marées que nous observons sur la Terre sont la conséquence de la rotation de la Lune autour de la Terre; les marées en fait ne sont pas uniquement dues à l'attraction de la lune comme on le croit souvent, mais aussi à la force centrifuge de l'ensemble Terre-Lune. En effet, si les marées étaient uniquement la conséquence de l'attraction de la Lune, il n'y aurait qu'une marée haute par jour (quand la Lune est au plus haut) alors qu'il y a en fait deux marées hautes par jour (quand la Lune est au plus haut et quand la Lune est de l'autre coté de la Terre).
Mais la Terre tourne plus vite sur elle-même que la Lune tourne autour de la Terre. La vague haute (c'est la marée haute) est entrainée par la Terre. Le résultat est que cette vague haute entrainée par la Terre se trouve en avance par rapport à la Lune; elle tire sur la Lune et tend à l'accélérer.
Les lois de la mécanique entrainent que si la Lune accélère et s'éloigne de la Terre, en revanche, la Terre est ralentie et sa vitesse de rotation sur elle-même est ralentie.
Actuellement, la Lune s'éloigne tous les ans d'environ 38 mm et la longueur du jour solaire augmente tous les ans de 15 µs.
Quelle serait la situation finale ? Je n'ai rien vu jusqu'à maintenant sur ce sujet. C'est théoriquement une situation dans laquelle la Terre tournerait sur elle-même à la même vitesse angulaire que la Lune autour de la Terre; on verrait alors de la Terre, la Lune immobile dans le ciel; de la Lune, la Terre présenterait toujours la même face... Mais nous sommes confrontés à un curieux paradoxe: la vitesse linéaire de la Lune augmente et donc celle-ci s'éloigne et sa vitesse angulaire diminue; donc vue de la Terre, la Lune ralentira !!! Cela ralentira encore plus la Terre. Jusqu'où cela ira-t-il ? La Lune se sera-t-elle libérée de l'attraction terrestre ? Des calculs seront nécessaires.
Que se passera-t-il quand la Lune se sera libérée ? On assistera simplement à la disparitation des marées. Ce serait certainement une catastrophe inimaginable ! Mais pas d'inquiétudes: nous ne sommes pas prêts d'y arriver !
 
 
 
Décembre 2017
 
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