Lune

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  • Publié le : 5 mai 2011
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physiques[modifier]
La Lune photographiée par la sonde Galileo le 9 décembre 1990. La face visible (depuis la Terre) est à droite et la face cachée à gauche.Le demi grand axe entre la Lune et la Terre est de 384 402 km. Le diamètre moyen de la Lune est de 3 474 km. La force qu’exerce la Terre sur la Lune[2] est d’environ 1,95×1020 Newton.

Orbite[modifier]Dans la représentation la plussimple, on peut dire que la Lune a une orbite elliptique autour du centre de la Terre (conformément aux lois de Kepler), qui lui-même tourne autour du Soleil. Pour être plus précis, on peut résoudre le problème à deux corps, ce qui permet de montrer que la Terre et la Lune orbitent en fait autour du barycentre du système double, qui lui-même tourne autour du Soleil, l’influence gravitationnelleperturbatrice du Soleil étant faible par rapport à leur interaction mutuelle[3]. Comme ce dernier se trouve à l’intérieur de la Terre, à environ 4 700 kilomètres de son centre, le mouvement de la Terre est généralement décrit comme une « oscillation », et le système Terre-Lune est clairement un système planète-satellite et non une planète double.

La période de rotation de la Lune est la même que sapériode orbitale et elle présente donc toujours le même hémisphère (nommé donc « face visible de la Lune ») à un observateur terrestre (l'autre hémisphère est donc appelé « face cachée de la Lune »). Cette rotation synchrone résulte des frottements qu’ont entrainés les marées causées par la Terre à la Lune qui ont progressivement amené la Lune à ralentir sa rotation sur elle-même, jusqu’à ce que lapériode de ce mouvement coïncide avec celle de la révolution de la Lune autour de la Terre. Actuellement les effets de marée de la Lune sur la Terre ralentissent la rotation de cette dernière et provoquent un léger éloignement des deux astres d'environ 3,8 cm par année. De fait, la Lune à sa création orbitait à une distance 15 fois moindre qu'aujourd'hui et la Terre tournait alors sur elle-même en 6heures[4].


Face visible de la Lune Face cachée de la Lune

Les points où l’orbite de la Lune croise l’écliptique (plan orbital de la terre) s’appellent les « nœuds » lunaires : le nœud ascendant est celui où la Lune passe vers le nord de l’écliptique et le nœud descendant est celui où elle passe vers le sud.

Les différentes périodes de la Lune Nom Valeur (jours) Définitionsidérale 27,321 661 Par rapport aux étoiles lointaines
synodique 29,530 588 Par rapport au Soleil (phases de la Lune ou lunaison)
tropique 27,321 582 Par rapport au point vernal (précession en ~26 000 a)
anomalistique 27,554 550 Par rapport au périgée (précession en 3 232,6 jours = 8,8504 a)
draconitique 27,212 220 Par rapport au nœud ascendant (précession en 6 793,5 jours = 18,5996 a)

Leplan de l’orbite lunaire est incliné de 5,145 396º par rapport à l’écliptique. Cette inclinaison peut varier car la Lune est plus liée à la Terre qu’au Soleil.

Le plan de rotation de la Lune subit une précession d’une période de 6 793,5 jours (18,5996 années). Cette précession est provoquée par la gravitation du Soleil et, dans une moindre mesure, par le bourrelet équatorial de la Terre.Comme la Terre est elle-même inclinée de 23,45º par rapport à l’écliptique, l’inclinaison du plan orbital lunaire par rapport à l’équateur terrestre varie entre 28,60º et 18,30º.

Enfin, l’inclinaison de la Terre varie de 0,002 56º de part et d’autre de sa valeur moyenne, ce qu’on appelle la nutation, mise en évidence pour la première fois par James Bradley en 1748 (Voir aussi Librations enlatitude).

Composition et structure interne[modifier]On considère aujourd’hui que la Lune est un corps différencié : sa structure en profondeur n’est pas homogène mais résulte d’un processus de refroidissement, de cristallisation du magma originel, et de migration du magma évolué. Cette différenciation a résulté en une croûte (en surface) et un noyau (en profondeur), entre lesquels se trouve le...
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