La Lune : pourquoi voyons-nous toujours la même face ?
La rotation de la Lune est synchronisée avec son orbite autour de la Terre : elle tourne sur elle-même exactement une fois par révolution. Voilà pourquoi, à une distance moyenne d’environ 384 400 km, elle nous présente presque toujours la même face.
À retenir
- Diamètre
- Environ 3 474,8 km
- Distance moyenne à la Terre
- Environ 384 400 km
- Période orbitale
- Environ 27,3 jours (mois sidéral)
La Lune est le seul monde au-delà de la Terre sur lequel des humains ont marché. Son diamètre moyen atteint environ 3 474,8 km, soit près du quart de celui de notre planète, et sa distance moyenne est de 384 400 km. La lumière franchit cet espace en 1,3 seconde environ ; les vaisseaux mettent plusieurs jours.
Née d’un impact géant
Selon la principale hypothèse de l’impact géant, une protoplanète de la taille de Mars, appelée Théia, aurait heurté la jeune Terre il y a environ 4,5 milliards d’années. Les débris brûlants auraient formé un disque, puis se seraient assemblés pour donner naissance à la Lune. Ce scénario contribue à expliquer sa faible densité, son petit noyau de fer et la ressemblance de ses isotopes d’oxygène avec ceux de la Terre.
Mers lunaires et cratères
Les mers sombres ne contiennent pas d’eau : ce sont des plaines de basalte formées lorsque d’anciennes laves ont rempli des bassins d’impact, principalement il y a 3,1 à 3,9 milliards d’années. Elles se trouvent surtout sur la face visible, car la croûte plus épaisse de la face cachée empêchait davantage la lave d’atteindre la surface. Les hautes terres claires, plus anciennes, sont couvertes de cratères. Copernic, large d’environ 93 km, présente des pics centraux et des rayons brillants d’éjectas.
À l’intérieur de la Lune
La croûte mesure plusieurs dizaines de kilomètres d’épaisseur et s’épaissit sur la face cachée. Le manteau occupe l’essentiel du volume. Un petit noyau métallique comprend des régions solides et liquides, surmontées d’une couche partiellement fondue. Les observations sismiques d’Apollo suggèrent un noyau interne d’environ 240 km de rayon. La Lune n’a pas de champ magnétique global et la majeure partie de son volcanisme s’est éteinte depuis longtemps.
Rotation synchrone et libration
La période orbitale et la période de rotation de la Lune valent toutes deux environ 27,3 jours. Des milliards d’années d’effets de marée les ont synchronisées, maintenant le même hémisphère tourné vers la Terre. Son orbite elliptique et son axe incliné produisent un balancement apparent, la libration, qui nous permet de voir environ 59 % de sa surface au fil du temps. Elle s’éloigne également de la Terre d’environ 3,8 cm par an.
Combien de temps dure un jour lunaire ?
Il s’écoule environ 29,5 jours terrestres d’un lever de Soleil au suivant : le jour et la nuit durent donc chacun près de deux semaines. Sans atmosphère épaisse, les surfaces équatoriales peuvent dépasser 100 °C le jour et descendre sous −100 °C la nuit.
Même en plein jour, le ciel reste noir. Le sol vivement éclairé et les ombres profondes créent des contrastes intenses qui imposent l’usage de visières et de dispositifs d’éclairage.
Qui s’y est rendu ?
Luna 3 a photographié la face cachée en 1959. Apollo 11 s’est posée dans la mer de la Tranquillité le 20 juillet 1969 ; Armstrong et Aldrin sont devenus les premiers humains à marcher sur la Lune. Douze personnes l’ont foulée jusqu’à Apollo 17 en 1972. Le programme chinois Chang’e a réalisé le premier alunissage sur la face cachée avec Chang’e 4 en janvier 2019, rapporté 1 731 g d’échantillons avec Chang’e 5 en décembre 2020, puis accompli le premier retour d’échantillons de la face cachée avec Chang’e 6 en juin 2024. Artemis I a contourné la Lune sans équipage en 2022 ; en avril 2026, Artemis II a transporté quatre astronautes autour de la Lune puis les a ramenés sur Terre en sécurité, validant des procédures de vol habité dans l’espace lointain pour les missions suivantes.
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