Expo Lune

crédits photo : (omar sahel, Tim Hill, A Owen, Chil Vera, Duncan Miller) de pixabay, NASA-Apollo11
© Melanie de pixabay
EXPO
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EXPO
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C’est l’unique satellite
naturel de la Terre.
Un satellite est un astre
qui tourne autour
d’une planète.
Une exposition du Pôle Bretagne
culture scientifique produite et
diffusée par l’Espace des sciences
de Rennes.
Conseillers scientifiques :
Priscilla Abraham et Bruno Mauguin,
responsables du Planétarium de l’Espace
des sciences de Rennes
Rédaction : Dominique Galiana
Coordination : Stéphanie Prisé
Conception graphique :
Atelier Dokibu
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©NASA-Galiléo
Lundi
Mardi
Mercredi
Jeudi
Vendredi
Samedi
Dimanche
Jour de la Lune
Jour de Mars
Jour de Mercure
Jour de Jupiter
Jour de Vénus
Jour de Saturne
Jour du Soleil
Âge
environ 4,5 milliards d’années
Diamètre moyen 3 476 km
Masse 1/81 de la masse terrestre
Gravité 1/6 de celle de la Terre
Atmosphère sans
Températures
Environ +120 °C le jour
et -170 °C la nuit (jusqu’à
-240 °C dans les zones les plus
froides)
Distance moyenne Terre-Lune
384 400 km
Lunaison
(durée entre deux pleines lunes)
29 jours 12 h 44 min
Lundi,
jour de la Lune
Chez les Romains, les jours de la
semaine ont été nommés en fonction
du nom des sept astres du Système
Solaire qu’ils connaissaient. Lundi
vient de lunis dies qui signifie jour
de la Lune.

© Planétarium EDS
©Dorothe de pixabay
NOUVELLE
LUNE
© Nguyen Dinh Lich de pixabay
* TLFI : Trésor de la Langue Française Informatisé.
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PREMIER
CROISSANT
PREMIER
QUARTIER
GIBBEUSE
CROISSANTE
PLEINE
LUNE
GIBBEUSE
DÉCROISSANTE
DERNIER
QUARTIER
DERNIER
CROISSANT
© NASA-ISS © NASA-ISS
NOUVELLE
LUNE
© Planétarium EDS
ORBITE DE LA TERRE
© Pexels de pixabay
ORBITE DE LA LUNE
© Domaine publique
* TLFI : Trésor de la Langue Française Informatisé.
CÔNE
D’OMBRE
PÉNOMBRE
ORBITE DE LA TERRE
© Pete Linforth de pixabay
PÉNOMBRE
© Planétarium EDS © Planétarium EDS
CÔNE
D’OMBRE
© Gerd Altmann de pixabay
ORBITE DE LA LUNE
© NASA-Apollo17
© NASA-Apollo11
© Planétarium EDS © NASA-Apollo11
EXPO
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Même pour un observateur
distrait, il est facile de constater
que l’on voit toujours la même
face de la Lune : c’est la face
visible de notre satellite. On y
distingue des zones sombres
(les mers), des zones claires
(les continents) et des cratères.
EXPO
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Elle serait née d’une collision
entre deux astres, une proto-Terre
et un corps céleste nommé Théia.
Cet évènement cataclysmique se
serait produit il y a environ 4,5
milliards d’années.
EXPO
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Les mers lunaires sont constituées
de laves basaltiques solidifiées
qui recouvrent des continents
formés de brèches (roches brisées
et resoudées). Celles-ci
sont issues des chocs liés aux
impacts violents de météorites
sur ce satellite sans atmosphère.
La surface de la Lune est
recouverte de régolithe,
une couche de poussière grise
issue, elle aussi, des impacts
météoritiques.
CROÛTE
La surface de la Lune comporte :
comme celle
des Sérénités ou des océans
comme celui des Tempêtes qui
sont en réalité d’immenses
coulées de lave recouvrant
17 % de la surface visible ;
correspondant
à des chaînes de montagnes
(chaîne des Apennins, monts
des Alpes) ou des hauts
plateaux qui représentent
83 % de la surface visible ;
(Tycho,
Copernic, Kepler…) apparus
majoritairement suite à la chute
de météorites.
Selon l’hypothèse
la plus largement partagée
actuellement, Théia, astre
de la taille de Mars, aurait
violemment heurté la proto-
Terre. Les débris éjectés lors de
la collision ont formé un anneau
autour des deux astres. Certains
sont retombés sur la proto-Terre
et d’autres sur la proto-Lune.
Toujours selon cette théorie,
c’est à la suite de ce choc que
l’axe de rotation de la Terre
se serait incliné de 23,5°
provoquant ainsi l’apparition
des saisons telles que nous
les connaissons.
Le basalte des mers et le gabbro
des continents lunaires
(roche issue du magma) donnent
à notre satellite son aspect
foncé et clair. La composition
chimique des roches de la
Lune est très proche de celle
de la Terre. Si l’on compare
les deux, les roches terrestres
ressemblent à des échantillons
lunaires soumis à une forte
chaleur ayant provoqué
l’évaporation des éléments les
plus volatils comme l’eau,
le potassium…
© Planétarium EDS
© Planétarium EDS
MANTEAU
MAGMA
CŒUR
EXTERNE
(LIQUIDE)
CRATÈRE
LUNAIRE
MER
LUNAIRE
CŒUR
INTERNE
(SOLIDE)
CONTINENT
LUNAIRE
LUNETTE
Depuis le 13 e siècle, le mot lunette
désigne un objet en forme de Lune.
Ce mot a acquis une nouvelle signification
un siècle plus tard. Il désigne alors « un
instrument destiné à améliorer la vue »
(source TLFI*).
Tu es lunatique !
Selon la définition du TLFI*, le terme
lunatique fait explicitement référence
à la Lune : « Qui est influencé par la Lune ;
qui présente des caractères rappelant
certains aspects de la Lune ou de son
influence (aspect changeant, rêve,
naïveté, folie…) ».
Le régolithe
(ou régolite),
un problème ?
Cette couche de poussière atteint
en moyenne 3 à 8 m d’épaisseur sur la Lune,
mais ce ne sont pas des sables mouvants
et on s’y enfonce peu. Le régolite adhère
aux combinaisons des astronautes
et il est difficile de s’en débarrasser.
Il peut pénétrer les voies respiratoires
et provoquer des allergies ou des cancers.
Le régolite conserve les empreintes,
notamment celles des premiers hommes
qui ont marché sur la Lune.
EXPO
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Lorsqu’on observe la Lune,
on constate que son aspect
change de manière cyclique
tous les 29 jours et demi.
De la nouvelle lune à la pleine
lune en passant par le croissant
et la lune gibbeuse, le ballet de
la Terre, du Soleil et de notre
satellite nous offre de belles
images et des points
de repère calendaires.
PHASES DE LA LUNE VUES DEPUIS L’ESPACE
EXPO
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L’éclipse de Lune résulte
du fait que celle-ci se
trouve dans l’ombre portée
de la Terre. Il se produit
au moins deux éclipses
de Lune par an et celles-ci
sont visibles de n’importe
quel endroit de la Terre
dans la zone de nuit.
L’éclipse de Soleil se
produit lorsque la Lune
est située entre le Soleil
et notre planète.
Elle n’est visible qu’en
certaines zones de la Terre.
EXPO
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Les marées sont le résultat d’une
combinaison de forces de déformation
liées aux mouvements de l’ensemble
Terre-Lune-Soleil. Sur nos côtes :
Atlantique et Manche, nous pouvons
observer approximativement 2 marées
hautes et 2 marées basses par jour.
Cependant, dans certains endroits
du monde, en fonction du relief
continental, il peut y avoir une seule
marée par jour, voire pas du tout.
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8
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ÉCLIPSE LUNAIRE
ÉCLIPSE SOLAIRE
PRINCIPE
DES MARÉES
Barycentre* Terre-Lune situé
à 1700 km environ sous nos pieds
Force d’attraction
gravitationnelle de la Lune
Force centrifuge
5
Force résultante dite de marée
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Les échelles de tailles et de distances ne sont pas respectées.
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3
sens de révolution
PHASES DE LA LUNE VUES DEPUIS LA TERRE
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SOLEIL
LUNE
TERRE
LUNE
Les échelles de tailles et de distances ne sont pas respectées.
SOLEIL
TERRE
TERRE
LUNE
*le barycentre concerne un couple
formé par un astre et un satellite.
C’est le point autour duquel
l’ensemble gravite.
Qu’est-ce
que la lumière
cendrée ?
C’est un phénomène qui se produit
un peu avant et après la nouvelle lune.
Notre satellite apparait alors sous la
forme d’un croissant et sa zone sombre
est grise au lieu d’être noire. En effet,
cette dernière est faiblement éclairée
par la lumière réfléchie par la Terre.
Ce phénomène a été partiellement
expliqué pour la première fois en
Europe par Léonard de Vinci vers 1510.
La fin
programmée
des éclipses totales
de Soleil ?
La Lune s’éloigne de la Terre d’environ 4 cm
par an. Dans environ 600 millions d’années,
la taille apparente de notre satellite aura
tellement diminué qu’il ne sera plus possible
d’observer des éclipses totales de Soleil.
La Lune ne pourra alors plus occulter
complètement ce dernier. La prochaine éclipse
totale de Soleil visible en France se produira
le 3 septembre 2081.
Le terme éclipse signifie « disparition d’un astre ».
Origine
des marées
En tournant autour de la Terre,
la présence de la Lune entraîne
notre planète à tourner autour d’un
axe comprenant le point d’équilibre
gravitationnel du système Terre-Lune
(appelé barycentre).
C’est ce mouvement «d’agitation»
de la Terre qui est à la base
du phénomène des marées.
Éclipse lunaire
Éclipse solaire

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Lune vue au plus près de la terre à une distance minimum de 356 375 km
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La Lune présente toujours la
même face à la Terre en raison
de la rotation synchrone. Notre
satellite tourne sur lui-même
mais aussi autour de la Terre.
Cependant, sa période de
rotation est la même que celle de
sa révolution autour de la Terre,
d’où le qualificatif « synchrone ».
La face invisible est nommée
face cachée.
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La première photo de
cette zone date de 1959
et les astronautes l’ont
observée pour la première fois
en 1968. Mais l’exploration n’a
débuté qu’en janvier 2019 avec
l’alunissage d’une sonde chinoise.
La face cachée est très différente
de celle que nous voyons :
elle comprend beaucoup moins
de mers et les cratères d’impacts
météoritiques sont
plus nombreux.
EXPO
Dans un contexte
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d’affrontement avec
l’URSS (dont certaines
républiques constituent
aujourd’hui la Russie) ;
le programme américain
Apollo a débuté en 1961 et
le premier pas sur la Lune
date du 21 juillet 1969. Le
coût de ce très ambitieux
projet a été d’environ 25
milliards de dollars et il a
été marqué par un échec
et des réussites éclatantes
jusqu’en 1972.
Si la Lune ne tournait pas sur elle-même pendant une
lunaison, le personnage bleu et le personnage orange
pourraient alternativement observer la Terre et les étoiles.
Depuis la Terre, il nous serait donc possible d’observer
toute la surface de la Lune.
Parce que la Lune tourne sur elle-même selon une durée
égale à sa lunaison, le personnage orange ne pourra jamais
voir la Terre : il est situé sur la face cachée de la Lune.
Par contre, le personnage bleu peut toujours voir la Terre
car il est positionné sur la face visible de la Lune.
La face cachée comporte
un petit nombre de mers
(2,5 % contre 17 % pour
la face visible) et de
nombreux cratères dont
le plus vaste cratère
d’impact du système
solaire, le bassin du pôle
Sud Aitken. En 2024,
pour la première fois,
la sonde chinoise
Chang’e 6 a collecté et
rapporté sur Terre des
échantillons provenant de
la face cachée de la Lune.
Pour quitter la surface
de la Terre et s’arracher
à son attraction, il faut une fusée
dont la vitesse dépasse 28 000 km/h.
Il faut ensuite qu’elle soit assez
puissante pour emporter du
matériel (premiers vols non habités)
puis des hommes.
Il faut aussi prévoir un module
spécial qui permet d’alunir puis
de redécoller pour rejoindre
la fusée. La conquête de la Lune
nécessitait et nécessite toujours
de surmonter de nombreux défis
techniques et technologiques.
C’est une entreprise à haut risque.
© Planétarium EDS
Origine de la
rotation synchrone
Les astronomes parlent de rotation
synchrone lorsque la période de rotation
d’un satellite, par exemple la Lune,
est identique à sa période de révolution
(29 jours et demi pour notre satellite
naturel). Ce phénomène est dû aux
frottements résultants des marées causées
par la Terre. Ils ralentissent la vitesse
de rotation de la Lune autrefois beaucoup
plus rapide. Tous les satellites naturels
suffisamment gros sont en rotation
synchrone autour d’un autre astre.
Le bassin du
pôle
Sud Aitken.
Il mesure environ 2 500 km de diamètre
pour une profondeur de 12 km. L’impact
à l’origine de ce bassin aurait provoqué
une énorme vague de chaleur qui, en se
propageant dans les entrailles de la Lune,
aurait transporté divers éléments vers
sa face visible.
Ceux-ci, générateurs de chaleur via des
réactions radioactives, auraient contribué
à l’activité volcanique occasionnant
d’importantes coulées de lave.
L’URSS pionnière
C’est l’agence spatiale de ce pays
qui a envoyé le premier satellite
autour de la Terre, Spoutnik 1, en 1957
et le premier homme dans l’espace,
Youri Gagarine en 1961. Les premières
photos de la face cachée de la Lune (1959)
sont aussi à mettre à l’actif de l’URSS.
EXPO
© Victoria de pixabay
EXPO
EXPO
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Le pôle Sud présente
probablement les paysages
les plus anciens de notre
satellite, ce qui intéresse les
scientifiques désirant comprendre
l’évolution du Système Solaire.
Les engins envoyés dans cette
zone, notamment une sonde
indienne, recherchent la présence
d’eau (sous forme de glace),
d’hydrogène, de méthane,
de dioxyde de carbone…
La présence de soufre a été
détectée sans que l’on sache
vraiment quelle est l’origine
de cet élément chimique.
les zones bleues seraient
potentiellement des régions où on
aurait détecté une teneur en eau
Les astronomes s’intéressent
au pôle Sud de la Lune car c’est
une zone située en permanence
à l’ombre, notamment le fond
des cratères. La température
y est assez constante
(-13 °C environ) et il serait
donc possible d’y trouver
de l’eau et des matériaux
pour une future colonisation
de notre satellite.
© NASA/Goddard Space Flight Center
La sonde
Chandrayaan-3
Lancée par l’agence spatiale indienne,
cette sonde est la première à avoir aluni
à proximité du pôle Sud de la Lune en 2023.
Elle était munie d’un rover qui s’est déplacé
à la surface du plateau où a eu lieu l’alunissage.
De nombreuses mesures ont être effectuées
notamment pour trouver des traces d’eau.
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Faut-il jardiner avec elle ?
Y a-t-il plus d’accouchements
en période de pleine lune ?
Dort-on moins bien les soirs
de pleine lune ? Beaucoup
de mythes et de croyances
entourent notre satellite
dont la plupart sont faux ou
non démontrés par les
scientifiques.
Jardiner avec
la Lune est plus
efficace
Le cas du jardinage est sans doute l’un
des mythes récents le plus ancré dans
les croyances populaires.
Pourtant, à ce jour, aucune expérience
scientifique n’a permis de démontrer
l’influence de notre satellite sur la
croissance des végétaux.
Plus
d’accouchements
à la pleine lune
Les accouchements ne sont pas plus
fréquents en période de pleine
lune. Des analyses statistiques l’ont
démontré.
La fertilité des
femmes et le
cycle lunaire sont
synchronisés
Le cycle menstruel est
en moyenne de 28 jours.
En fait, il varie légèrement d’une femme
à une autre. Ce n’est pas le cas de la Lune
dont le cycle est très précisément de 29
jours 12 h 44 min.
Il n’y a donc aucune coïncidence
entre les deux cycles.
On dort moins bien
à la pleine lune
Si l’on dort moins bien les nuits de
pleine lune, c’est à cause de la lumière.
Dans une pièce aux volets bien fermés,
les dormeurs, qui ignorent quelle
est la phase de la Lune, sommeillent
parfaitement durant la pleine lune.
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L’expression super Lune n’est pas
utilisée par les astronomes car,
à l’œil nu, rien ne la distingue des
autres pleines lunes. Ceux-ci parlent
de « périgée-syzygie » pour
désigner cette configuration.
En effet, le périgée est défini comme
le point de l’orbite lunaire où la
distance Terre-Lune est minimale et la
syzygie un alignement de la Terre,
de la Lune et du Soleil.
Lorsqu’il y a deux pleines lunes
dans le même mois, la seconde est
nommée à tort Lune bleue.
L’adjectif « bleue » vient du
terme anglais « Blue Moon ».
© Planétarium EDS
La taille
apparente
de la Lune
Isolée dans le ciel, la taille de la Lune
ne varie pas quelques soient ses phases.
Lorsqu’elle est basse sur l’horizon,
la présence d’éléments de référence
(arbres, collines, monuments…)
la font parfois paraître plus grosse.
Mais c’est une illusion d’optique.
Le terme super Lune est utilisé
dans les médias pour qualifier
notre satellite lorsqu’il se trouve
au plus près de la Terre. Pour
autant, la Lune n’est pas plus
grosse dans le ciel.
Quant à la Lune bleue calendaire,
elle n’est pas bleue ! Il s’agit
de la seconde pleine lune apparue
au cours d’un même mois.
Lune vue au plus loin de la terre à une distance maximale de 406 711 km
COMPARAISON
DU DIAMÈTRE APPARENT
DE LA LUNE VU
DEPUIS LA TERRE
Malgré les apparences,
le diamètre de la Lune est le même.