Sans la force de gravité de la Terre, la Lune se contenterait de flotter dans l'espace. Le mouvement permanent de la Lune conjugué à sa distance de la Terre lui permet d'être en équilibre parfait entre chute et flottement. Si son mouvement était plus lent, elle tomberait sur Terre.
En effet, l'orbite de la Lune n'est pas parfaitement circulaire et son axe de rotation n'est pas exactement perpendiculaire à cette orbite. La Lune oscille donc légèrement par rapport à son point d'équilibre, un phénomène connu sous le nom de libration.
Les mouvements de la lune. La Lune se déplace autour de la Terre selon une orbite dont le plan est très proche de celui de l'écliptique du Soleil. Elle tourne également sur elle-même dans le même temps qu'elle décrit son orbite autour de la Terre ce qui explique qu'elle nous présente toujours la même face.
Elle est liée à notre planète par une force invisible qu'on appelle la gravitation. La Lune tourne autour de la Terre un peu comme une petite pierre au bout d'un fil que tu ferais tourner très vite autour de toi.
Réponse simple : Selon la loi de la gravitation de Newton, tous les corps exercent des forces d'attraction les uns sur les autres. Ainsi, au même titre que la pomme dans un arbre, la lune subit une force d'attraction dirigée vers le centre de la terre.
La Terre fait un tour sur elle-même en 24 heures et un tour du Soleil en 365 jours. Nous connaissons cet énoncé par coeur depuis l'enfance, et pourtant il n'est pas rigoureusement exact. Ainsi, en 2020, notre planète a tourné sur son axe plus rapidement qu'elle ne l'avait fait en un demi-siècle.
La Lune n'émet pas sa propre lumière. Elle est éclairée par le Soleil. Nous voyons sa partie qui est éclairée, et le reste est à l'ombre.
Une question de perception
Commençons par régler un point très important : non, la Lune ne nous suit pas réellement. C'est simplement une question de perception… et de mathématiques.
L'aspect changeant de la Lune est dû à sa révolution autour de la Terre. L'autre conséquence de cette révolution en 28 jours, c'est que la Lune n'est pas toujours visible au même moment (suivant le cas l'après-midi, le soir, la nuit, le matin…) et au même endroit dans le ciel.
La formation de la Lune remonterait à il y a environ 4,51 milliards d'années, peu de temps après celle de la Terre. L'explication la plus largement acceptée est que la Lune s'est formée à partir des débris restants après un impact géant entre une proto-Terre et une protoplanète de la taille de Mars, appelée Théia.
Au fur et à mesure que la Terre tourne, la partie affectée par l'attraction lunaire change, créant une marée haute toutes les 12 heures. De plus, la Lune permet de stabiliser l'axe de rotation de la Terre, et donc son climat.
Pour voir la Lune il faut deux circonstances, elle doit être brillante et elle doit être levée. A la Pleine Lune, la Lune est à l'opposé du Soleil, elle se lève lorsque le Soleil se couche et se couche lorsque le Soleil se lève, on la voit donc toute la nuit et on voit la totalité de sa face éclairée.
C'est l'attraction lunaire qui cause deux «bourrelets» dans les océans et qui, conjuguée au fait que la Terre tourne sur elle-même en 24 heures, nous donne deux marées par jour.
Rotation et orbite
Une révolution complète du Soleil prend environ 250 millions d'années. Comme les planètes, le Soleil tourne aussi autour de son axe. Il lui faut un peu plus de 25 jours pour faire une rotation complète.
Quand la Lune est en phase pleine, nous ne pouvons pas la voir en plein jour. Les 3 astres forment un alignement mais la Terre se trouve entre le Soleil et la Lune. En plein jour, on lui tourne le dos. Les jours qui suivent la pleine lune, à sa phase décroissante, on peut apercevoir, le matin, sa partie gauche.
Avec d'autres astronomes, George Darwin (1845–1912), l'un des fils du célèbre Charles Darwin, proposa donc que la Lune soit un morceau de la Terre. En rotation très rapide en ces temps anciens, la force centrifuge aurait arraché un morceau de la surface terrestre, morceau qui se mit en orbite autour de la Terre.
Les observateurs du ciel parlent de "mouvements apparents du Soleil" car, dans la réalité, ce n'est pas le Soleil qui se déplace dans le ciel de la Terre, mais la Terre qui tourne sur elle-même et qui nous donne l'impression de voir l'astre du jour se déplacer ; son mouvement n'est donc qu'une apparence.
Pourquoi les phases de la Lune changent-elles sans cesse ? Si nous voyons les fractions éclairées de la Lune changer au cours d'une lunaison, c'est parce que notre satellite naturel tourne autour de la Terre. Tous les 29 jours et demi, l'astre reprend la même position relativement à notre planète et le Soleil.
Pendant que la Lune orbite autour de la Terre, elle « décroît » et la surface illuminée par le Soleil diminue. Cela continue jusqu'à ce que la Lune disparaisse totalement lors de la nouvelle Lune, lorsqu'elle est située entre la Terre et le Soleil et que donc la moitié illuminée ne peut être vue à partir de la Terre.
La teinte rouge, parfois cuivrée plus ou moins intensément, apparaît donc grâce à la réfraction de la lumière de la Terre autour de l'atmosphère et sa retombée sur la surface de la Lune.
Bien qu'excédant largement la densité du vent solaire, qui est limitée à quelques protons par centimètre cube, cela reste virtuellement un vide en comparaison de l'atmosphère terrestre.
Deux bonbonnes d'oxygène de 45 kg
Indispensables pour la survie – Le poids n'est pas un obstacle, puisque la gravité sur la Lune correspond à un sixième de celle de la Terre. Chaque bonbonne ne pèserait qu'environ 7,5 kg sur la Lune.
La Lune ne possède pas d'atmosphère, c'est-à-dire que rien ne retient ou ne protège de la chaleur du Soleil. Cette caractéristique est responsable d'une très grande amplitude thermique. Ainsi, la température de surface de la Lune atteint 150°C le jour, en plein soleil, à -150°C la nuit environ.
Dans l'espace, ces cycles jour-nuit s'alternent très différemment. Sur la station spatiale internationale, située à 350-400 km en orbite autour de la Terre, les astronautes en mission font face à l'enchaînement de 16 périodes d'obscurité et de jour toutes les 24 heures.