Univers et espace

La Terre et la Lune, une attraction mutuelle

Un quartier de Terre vue depuis la Lune

Une perspective inhabituelle ! Le « premier quartier » de la Terre qu’on pourrait voir de la Lune. Image: Scott Norris Photography/Shutterstock.com

Quelle partie de la Lune voyons-nous depuis la Terre ? Pourquoi certaines nuits la Lune est pleine, alors que d’autres nuits elle nous apparaît seulement sous forme de croissant ? Et quel est le lien avec les marées ?

La Lune présente une surface « tourmentée » avec des cratères qui forment des taches et des montagnes (lire: La face éclairée de la lune, notre satellite naturel). Ces structures sont observables depuis la Terre à l'aide d'un télescope ou de jumelles. Mais nous voyons toujours la même face de la Lune, l’autre face reste toujours cachée à nos yeux ! Cela peut paraître étonnant puisque la Lune tourne sur elle-même en même temps qu’elle tourne autour de la Terre. En fait, il lui faut exactement le même temps pour faire un tour autour d’elle-même que pour faire un tour autour de la Terre ! Cette synchronisation, cette « rotation liée », est due à la force d’attraction que la Terre exerce sur la Lune. D’ailleurs cette même force d’attraction explique la forme méconnue de la Lune : pas parfaitement ronde mais un peu allongée en direction de la Terre.

Pour explorer la face cachée de la Lune, nous avons besoin de sondes spatiales équipées de caméras. Grâce à elles, nous savons maintenant que la surface de la face cachée est très différente de la face visible ! Elle est presque entièrement constituée de hauts plateaux et parsemée de nombreux cratères, on ne voit pas de « mers », ces taches sombres.

Sur Google Moon tu peux te promener virtuellement sur la surface de la Lune !

De la pleine lune à la nouvelle lune

La nuit nous voyons la Lune briller dans le ciel. Pourtant elle n’émet pas de lumière ! En fait, cette lumière est émise du Soleil et est réfléchie, ou « rebondit », sur la Lune avant d’arriver jusqu’à nous (comme un miroir). Sa forme apparente change au cours du mois, regardons à quoi correspondent les différentes phases de la Lune:

Sur ce dessin, on peut voir comment la Lune se déplace autour du globe terrestre, et comment elle nous apparaît en fonction de sa position au cours d'un mois. Image: modifiée à partir de Orion 8/Wikimedia Commons, Licence CC

  • Lorsque la Terre se trouve entre le Soleil et la Lune, la face visible de la Lune depuis la Terre est entièrement illuminée : c'est la pleine lune.
  • Lors de la nouvelle lune, la Lune se trouve entre le Soleil et la Terre et n'est donc pas visible dans le ciel nocturne car sa face dirigée vers nous est entièrement dans l’ombre.
  • De la nouvelle lune à la pleine lune, la Lune a une forme de croissant qui grandit de plus en plus, depuis le côté droit de la Lune.
  • Au contraire, de la pleine lune à la nouvelle lune, la partie éclairée diminue vers le côté gauche de la Lune jusqu'à ce que le croissant disparaisse. 

Cette description vaut seulement pour l'hémisphère nord de la Terre, au nord de l’équateur. Au sud, les croissants sont inversés ! A l'équateur même, le croissant de lune apparaît horizontal.

La Lune attire aussi la Terre et cause ainsi les marées

Nous avons vu que la Terre exerce une force d’attraction sur la Lune et que cela explique pourquoi celle-ci tourne autour de nous. Mais il y a aussi une force d’attraction inverse : de la Lune sur la Terre ! Cette force permet d’expliquer les marées, c’est-à-dire le fait que le niveau des océans monte et redescende périodiquement.

À tout moment, la partie de l’océan la plus proche de la Lune est attirée par l’astre : elle gonfle alors un peu. C’est la marée haute. En même temps, de l’autre côté de la Terre, on observe également une marée haute. Cela peut d’abord paraître étrange puisque cette partie est très éloignée de la Lune et de sa force d’attraction. En fait, pour expliquer cette seconde marée il faut avoir recours à la force centrifuge. En tournant autour d’elle-même la Terre pousse l’eau vers les côtés – comme un manège qui te pousse vers l’extérieur quand il tourne très vite. Cette force dite centrifuge est plus importante là où la force d'attraction de la Lune est réduite, autrement dit : au point le plus loin de la Lune. C’est donc ainsi qu’une deuxième marée haute apparaît à l’opposé de la première ! L'eau sur les deux autres côtés de la Terre s'écoule en direction des marées hautes – il y a donc marée basse.

Les grandes marées

L’amplitude des marées est périodiquement amplifiée lors de configurations astronomiques spéciales. C’est le cas lors de la nouvelle lune et de la pleine lune, lorsque les astres (Soleil, Terre, Lune) sont alignés ou encore lors des équinoxes en mars et en septembre. Enfin comme la Lune tourne autour de la Terre sur une orbite ellipsoïdale et que sa distance à la Terre varie, il y a également des grandes marées lorsque la Lune est la plus proche de la Terre.

 

Dernière modification: 03.06.2022
Créé: 03.06.2022
Plus