Sciences · Astronomie et espace
La Lune
La Lune est le seul satellite naturel de la Terre, située en moyenne à 384 400 km. Elle ne produit pas de lumière : ses phases dépendent de la partie éclairée par le Soleil visible depuis la Terre.
Mis à jour le 6 min de lecture
La Lune accompagne la Terre depuis environ 4,5 milliards d’années. Elle rythme les marées, a servi à mesurer le temps (le mot mois, du latin mensis, est apparenté au grec mênê, « lune ») et reste le seul autre astre où des humains ont marché, lors des missions Apollo entre 1969 et 1972.
La Lune en chiffres
| Caractéristique | Valeur |
|---|---|
| Distance moyenne à la Terre | 384 400 km (de 356 500 à 406 700 km environ) |
| Diamètre | 3 474 km (environ 27 % de celui de la Terre) |
| Masse | environ 1/81 de celle de la Terre |
| Gravité | environ 1/6 de celle de la Terre |
| Révolution autour de la Terre (mois sidéral) | 27,32 jours |
| Cycle des phases (mois synodique) | 29,53 jours |
| Températures en surface | d’environ +120 °C le jour à −130 °C la nuit à l’équateur |
| Éloignement annuel | environ 3,8 cm par an |
| Temps de trajet de la lumière | environ 1,3 seconde |
Les phases de la Lune
La Lune est toujours à moitié éclairée par le Soleil. Selon sa position autour de la Terre, nous voyons une portion plus ou moins grande de cette moitié éclairée : ce sont les phases. Elles ne sont pas dues à l’ombre de la Terre (c’est une idée reçue fréquente).
| Phase | Position | Aspect | Visible |
|---|---|---|---|
| Nouvelle lune | Entre la Terre et le Soleil | Invisible (face éclairée tournée vers le Soleil) | Non |
| Premier croissant | Fin croissant, côté droit dans l’hémisphère Nord | Le soir, à l’ouest | |
| Premier quartier | À angle droit, environ 7 jours après | Moitié droite éclairée | L’après-midi et le soir |
| Lune gibbeuse croissante | Plus qu’une moitié | Le soir et une partie de la nuit | |
| Pleine lune | À l’opposé du Soleil par rapport à la Terre | Disque entier | Toute la nuit |
| Lune gibbeuse décroissante | Plus qu’une moitié | Seconde partie de la nuit | |
| Dernier quartier | À angle droit, environ 22 jours après la nouvelle lune | Moitié gauche éclairée | La seconde partie de la nuit et le matin |
| Dernier croissant | Fin croissant, côté gauche | Le matin, à l’est, avant l’aube |
Un cycle complet dure 29,5 jours en moyenne : c’est la lunaison, plus longue que la révolution de la Lune (27,3 jours) car la Terre a avancé sur son orbite autour du Soleil pendant ce temps.
Pourquoi voit-on toujours la même face ?
La Lune tourne sur elle-même exactement dans le temps qu’elle met à faire le tour de la Terre (27,3 jours). Cette rotation synchrone résulte des forces de marée exercées par la Terre, qui ont ralenti sa rotation au fil des milliards d’années. Grâce à de légères oscillations (libration), on peut en voir au total environ 59 % depuis la Terre.
La face cachée n’est pas une face obscure : elle reçoit autant de lumière que l’autre. Elle a été photographiée pour la première fois par la sonde soviétique Luna 3 en octobre 1959. La sonde chinoise Chang’e 4 s’y est posée le 3 janvier 2019, une première, et Chang’e 6 en a rapporté des échantillons en juin 2024.
Le paysage lunaire
- Les mers (maria) sont les grandes taches sombres : d’immenses plaines de basalte formées par des coulées de lave il y a 3 à 4 milliards d’années. Elles ne contiennent pas d’eau ; le nom date de Galilée et des premiers observateurs.
- Les terres (highlands), plus claires, sont plus anciennes et criblées de cratères.
- Les cratères proviennent d’impacts de météorites. Sans atmosphère ni érosion par l’eau, ils se conservent des milliards d’années, tout comme les empreintes des astronautes.
- Le sol est couvert de régolithe, une poussière fine et abrasive.
- De la glace d’eau existe dans des cratères des pôles, plongés dans une ombre permanente : c’est l’un des objectifs des futures missions habitées.
La Lune n’a presque pas d’atmosphère : le ciel y est noir même en plein jour, et aucun son ne s’y propage.
L’origine de la Lune
L’hypothèse la plus admise est celle de l'impact géant : il y a environ 4,5 milliards d’années, peu après la formation de la Terre, un corps de la taille de Mars, baptisé Théia, aurait percuté la jeune Terre. Les débris éjectés, mis en orbite, se seraient rassemblés pour former la Lune. Ce scénario explique notamment pourquoi la Lune a un très petit noyau de fer et une composition isotopique très proche de celle du manteau terrestre, mise en évidence par les échantillons rapportés par Apollo.
L’influence de la Lune sur la Terre
Les marées
L’attraction de la Lune, plus forte du côté de la Terre qui lui fait face, déforme les océans et crée deux renflements : d’où, en général, deux marées hautes par jour, espacées d’environ 12 h 25 min. Le Soleil intervient aussi : quand Soleil, Terre et Lune sont alignés (nouvelle et pleine lune), leurs effets s’additionnent et produisent les marées de vives-eaux ; aux quartiers, ils se contrarient et donnent les mortes-eaux. En baie du Mont-Saint-Michel, l’amplitude peut dépasser 14 mètres.
La stabilité de l’axe terrestre
La Lune stabilise l’inclinaison de l’axe de rotation de la Terre autour de 23,4°, ce qui limite les variations climatiques à long terme et explique la régularité des saisons.
L’allongement du jour
Les marées freinent la rotation terrestre : le jour s’allonge d’environ 2 millisecondes par siècle, et la Lune s’éloigne de 3,8 cm par an, une valeur mesurée par laser grâce aux réflecteurs déposés par les missions Apollo et soviétiques.
En revanche, aucune étude sérieuse n’a démontré d’influence de la pleine lune sur les naissances, le sommeil de façon notable ou la pousse des cheveux.
Les humains sur la Lune
| Date | Mission | Événement |
|---|---|---|
| 13 septembre 1959 | Luna 2 (URSS) | Premier objet humain à atteindre la Lune (impact) |
| 3 février 1966 | Luna 9 (URSS) | Premier atterrissage en douceur |
| 24 décembre 1968 | Apollo 8 (États-Unis) | Premiers humains en orbite lunaire |
| 21 juillet 1969 (UTC) | Apollo 11 | Neil Armstrong puis Buzz Aldrin marchent sur la Lune ; Michael Collins reste en orbite |
| 1969-1972 | Apollo 12 à 17 (sauf 13) | 12 astronautes au total ont marché sur la Lune |
| 14 décembre 1972 | Apollo 17 | Dernier départ d’humains de la surface lunaire |
| 16 novembre 2022 | Artemis I | Vol inhabité de la nouvelle capsule Orion autour de la Lune |
| 23 août 2023 | Chandrayaan-3 (Inde) | Premier atterrissage près du pôle Sud |
| 1er-10 avril 2026 | Artemis II (États-Unis) | Premier vol habité autour de la Lune depuis 1972, avec quatre astronautes dont le Canadien Jeremy Hansen |
Les missions Apollo ont rapporté 382 kg de roches et de sol lunaires. Le programme Artemis de la NASA vise à y faire de nouveau atterrir des astronautes. Voir aussi la conquête spatiale.
Questions fréquentes
Pourquoi la Lune paraît-elle plus grosse à l’horizon ?
C’est une illusion d’optique : sa taille apparente est la même (on peut le vérifier en la photographiant). Le cerveau la compare aux repères du paysage et la juge plus lointaine, donc plus grande.
Qu’est-ce qu’une « super lune » ?
Une pleine lune qui coïncide à peu près avec le moment où la Lune est au plus près de la Terre (périgée). Elle paraît environ 14 % plus grande et jusqu’à 30 % plus lumineuse qu’une pleine lune au plus loin, une différence peu perceptible à l’œil nu.
Pourquoi la Lune est-elle parfois rouge ?
Lors d’une éclipse totale de Lune, la Terre se place entre le Soleil et la Lune. Seule la lumière rouge, déviée par l’atmosphère terrestre, atteint encore la Lune, qui prend une teinte cuivrée (voir éclipses).
Voit-on la Lune en plein jour ?
Oui, une bonne partie du mois : elle est souvent visible l’après-midi autour du premier quartier et le matin autour du dernier quartier, car elle est assez brillante pour se détacher du ciel bleu.