Le système solaire : la Lune

La Lune est le seul satellite naturel de la Terre. Je pense que vous devriez la trouver facilement, pour peu qu'elle soit visible cette nuit-là!

La pleine Lune

Cette image de la Lune est constituée d'une mosaïque de photos prises par la sonde Lunar Reconnaissance Orbiter. (Image faisant partie du domaine public, par gracieuseté de la Nasa.)

La Lune est le satellite naturel de la Terre. Comme la Lune tourne sur elle-même et autour de la Terre à la même vitesse (en environ vingt-neuf jours et demi), elle nous présente toujours la même face, visible sur l'image ci-dessus. Toutefois, l'apparence de la Lune change toutes les nuits, puisque la Lune a tantôt l'air d'un fin croissant, tantôt d'un demi-cercle, parfois d'un cercle « écrapouti » d'un côté et parfois d'une boule bien ronde. Pourquoi? D'abord, comme les planètes (et contrairement aux étoiles), la Lune n'émet pas sa propre lumière mais reflète celle du Soleil. Ensuite, comme la Lune tourne autour de la Terre, la lumière solaire qui éclaire la Lune arrive, chaque nuit, d'une direction légèrement différente, éclairant de façon changeante la surface lunaire. L'apparence de la Lune se trouve donc légèrement modifiée nuit après nuit (on appelle ce phénomène les « phases de la Lune ») :

        Lorsque la Lune se couche peu après le Soleil, à l'ouest, elle a l'apparence d'un fin croissant ouvert vers la gauche ) .

        Presque une semaine plus tard, lorsque la Lune est haute au sud au coucher du Soleil (donc le soir), elle prend l'apparence d'un D ; on dit alors qu'elle est à son premier quartier.

        Un autre semaine plus tard, lorsque la Lune se lève à l'est en même temps que le Soleil se couche à l'ouest, sa face visible de la Terre est entièrement éclairée par le Soleil et forme un O bien rond; on dit alors que la Lune est pleine.

        Encore une semaine plus tard, lorsque la Lune est haute au sud au lever du Soleil (donc le matin), elle prend l'apparence d'un D inversé ; on dit alors qu'elle est à son dernier quartier.

        Presque une autre semaine plus tard, lorsque la Lune se lève peu avant le Soleil, à l'est, elle a l'apparence d'un fin croissant ouvert vers la droite  ( .

        Enfin, quelques jours plus tard, la Lune se trouve pratiquement dans la même direction que le Soleil et on ne la voit plus; c'est alors la nouvelle Lune et le cycle recommence.

        Lorsque la Lune est dans une phase intermédiaire entre un quartier et la pleine Lune, on la dit gibbeuse; elle a alors l’air d’un cercle « écrapouti » d’un côté.

Pour résumer : la Lune nous montre toujours la même face, mais soit entièrement éclairée (la lumière venant de front), soit partiellement éclairée (la lumière venant tantôt de la droite, tantôt de la gauche).

Compte tenu que la Lune est le seul astre nocturne aussi visible de jour, il convient ici de faire un rappel important : pour ne pas devenir instantanément aveugle de façon irréversible, ne regardez jamais le Soleil (ou une éclipse de Soleil) avec des jumelles ou de quelque autre façon que ce soit, même sans instrument d’optique. Pour éviter tout accident, attendez toujours que le Soleil soit entièrement couché, le soir, pour débuter vos observations et, le matin, mettez toujours fin à vos observations vingt minutes avant le lever du Soleil. Vos yeux sont trop précieux pour prendre le moindre risque. (L'observation du Soleil ou d'une éclipse de Soleil ne peut se faire qu'avec un équipement conçu et homologué expressément pour cet usage, utilisé sous la supervision d'une personne qualifiée.)

Lorsqu'on observe la Lune sans instrument d’optique, on se rend compte que la surface de celle-ci présente une certaine variation de tonalités. Cela est dû à la géologie du sol lunaire. Autrefois, les premiers observateurs de la Lune croyaient que les surfaces sombres correspondaient à de vastes étendues d'eau et les surfaces claires à des continents. Aujourd'hui, on sait qu'il n'y a pas de quantité significative d'eau sur la Lune et que toutes les étendues du sol lunaire sont solides. Toutefois, le sol lunaire présente une grande diversité, facilement observable aux jumelles.

Les étendues sombres de la Lune, traditionnellement appelées « mers », sont en fait de vastes plaines de laves sorties des entrailles de la Lune, il y a des milliards d'années, et qui se sont solidifiées par la suite. Ces plaines sont relativement lisses et présentent peu de cratères. Certaines régions particulièrement sombres de la Lune sont des dépôts pyroclastiques, c'est-à-dire des sols couverts de cendres volcaniques.

Les étendues claires de la Lune sont généralement plus anciennes que les mers, ne sont pas composées des mêmes matériaux, et contiennent énormément de cratères. Un cratère est la trace laissée au sol par l'impact d'une météoride. Plus le cratère est gros, plus la météoride était importante. Il arrive parfois qu'un cratère soit entouré de rayons particulièrement clairs : ces rayons sont constitués de roches plus pâles, éjectées du sous-sol lunaire lors de la formation du cratère. Ces rayons clairs ont tendance à s'effacer avec le temps et sont donc, en général, beaucoup plus jeunes que le reste de la surface lunaire, y compris les mers. Les cratères au centre de rayons très clairs, comme ces rayons eux-mêmes, sont ainsi particulièrement jeunes.

La surface lunaire n'est cependant pas constituée uniquement de laves et de cratères, de dépôts pyroclastiques et de rayons : on y trouve aussi des chaînes de montagnes, des crêtes, des falaises, des promontoires, des pics, des gorges, etc. Comme pour le reste du ciel, plus l'instrument d'optique utilisé pour observer la Lune est puissant, plus importantes sont la variété et la quantité de détails observables. Dans cette partie, je vous ferai découvrir les éléments de la surface lunaire les plus faciles à voir avec des jumelles 10x50. Vous serez surpris de tout ce que vous pourrez observer!

La photo juste ci-dessus identifie par les numéros 1 à 12 les grandes mers lunaires, tandis que la photo un peu plus bas identifie par les numéros 13 à 21 quelques éléments plus subtils du relief lunaire. Certains éléments de la surface lunaire se voient mieux lorsqu'ils sont éclairés directement par le Soleil, donc à la pleine Lune. D'autres, par contre, ressortent mieux à la faveur d'une lumière rasante, donc lorsque la Lune est en croissant, en quartier ou gibbeuse, selon la position géographique particulière de chacun de ces éléments. Pour chaque élément de la surface lunaire mentionné ici, je vous indique donc une phase de la Lune qui en favorise l'observation.

Les grandes mers lunaires

Je vous suggère d'observer l'ensemble des grandes mers lunaires lors de la pleine Lune. Elles sont alors toutes visibles en même temps. De plus, la lumière directe du Soleil accentue le contraste entre le sol plus sombre des mers et le reste de la surface lunaire. Les principales mers lunaires sont au nombre de douze.

Les grandes mers lunaires

1           Mer des Crises (Mare Crisium).

La plus facile à observer des mers lunaires : ses bords sont bien délimités et elle ne touche à aucune autre mer. Elle est déjà facile à reconnaître à l'œil.

2          Mer de la Fécondité (Mare Fecunditatis).

3          Mer du Nectar (Mare Nectaris).

4          Mer de la Tranquillité (Mare Tranquillitatis).

Site de l'atterrissage de la Mission Apollo 11 qui permit pour la première fois à un être humain de fouler le sol lunaire. C'était en 1969.

5          Mer de la Sérénité (Mare Serenitatis).

6          Mer des Vapeurs (Mare Vaporum).

7          Mer du froid (Mare Frigoris).

Cette mer, un peu moins facile à voir, a l'air d'un trait flou et étiré qui traverse une partie de la région nord de la Lune.

8          Mer des Pluies (Mare Imbrium).

9          Mer des Nuées (Mare Nubium).

10        Mer des Îles (Mare Insularum).

Cette mer mal délimitée s'étend au sud de la Mer des Pluies, de part et d'autre du grand cratère Copernic.

11         Mer des Humeurs (Mare Humorum).

12         Océan des Tempêtes (Oceanus Procellarum).

Divers éléments de la surface lunaire

Passons maintenant à l'observation d'éléments plus diversifiés de la surface lunaire. Dans chacun des cas, pour bénéficier d'un éclairage avantageux, je vous recommande de profiter de la phase de la Lune indiquée ci-dessous. Pour les détails plus difficiles à voir, une vision suffisamment stable est indiquée, je vous suggère aussi de bien appuyer vos coudes ou vos jumelles.

Divers éléments de la surface lunaire

13        Marais du Sommeil (Palus Somni). Premier quartier, plutôt difficile à voir.

Sol de tonalité intermédiaire et en forme de losange, situé entre la Mer des Crises et la Mer de la Tranquillité. Nécessite une certaine concentration.

14        Apennins (Montes Apenninus). Lendemain du 1er quartier, plutôt facile à voir.

Chaîne de montagnes formant un grand arc, en lisière de la Mer des Pluies et en haut à gauche de la Mer des Vapeurs.

15        Tache blanche de Cassini. Pleine Lune, plutôt facile à voir.

Tache de sol très clair, en haut à droite du cratère Tycho. À ne pas confondre avec ce cratère, très clair lui aussi (18).

16        Platon. Lune gibbeuse ou pleine, difficile à voir.

Cratère au fond sombre, rempli de lave solidifiée, bien contrasté avec le sol environnant mais petit aux jumelles. Nécessite une bonne concentration.

17        Dépôts pyroclastiques Æstuum et Bode. Lune gibbeuse ou pleine, plutôt faciles à voir.

Vastes dépôts sombres de cendres volcaniques. Dépôt Æstuum : en bas à gauche du « 17 »; dépôt Bode : en haut à droite du « 17 ».

18        Tycho. Pleine Lune, plutôt difficile à voir.

Cratère. Rond très clair, entouré d'un cercle gris, puis de rayons clairs. À ne pas confonde avec la Tache blanche de Cassini, juste en haut à droite (15).

19        Copernic. Pleine Lune, plutôt facile à voir.

Cratère large et clair, qui ressort bien sur le sol plus foncé environnant.

20        Baie des Arc-en-ciel (Sinus Iridum). Pleine Lune, plutôt facile à voir.

Plaine de lave solidifiée en marge de la Mer des Pluies et en haut à gauche de celle-ci.

21         Grimaldi. Après la pleine Lune, plutôt difficile à voir.

Cratère au fond sombre, rempli de lave solidifiée, bien contrasté avec le sol environnant mais petit aux jumelles. Nécessite une certaine concentration.

Bonne observation!