La Lune

La surface lunaire

Ceux qui observaient la Lune jadis, croyaient que les zones obscures à sa surface étaient des océans, ce qui a donné en latin mare («mer»), terme encore en usage de nos jours. Quant aux régions éclairées, on pensait qu'il s'agissait des continents.

L'observation moderne et les missions d'exploration lunaire permirent de recueillir des informations plus détaillées, plus spécifiques. Depuis le XVIIe siècle, les télescopes ont pu nous fournir une mine de renseignements sur la Lune; beaucoup plus tard, les engins qui se sont posés sur le sol lunaire ont grandement enrichi ces connaissances. La surface de la Lune est faite de cratères (cirques), de chaînes de montagnes aux sommets arrondis, de «mers» lunaires (qui ne sont en fait que de vastes plaines), de failles et de crevasses (rainures). Le plus gros cratère, dénommé Bailly, a un diamètre extérieur de 303 km; il est profond de 3 960 m. La mare Imbrium (mer des Pluies) est la plus vaste : elle s'étend sur environ 1 200 km.

Les plus hauts sommets, situés dans les monts de Leibniz, près du pôle Sud lunaire, atteignent des altitudes de 8 200 m, comparables sur Terre à celles de l'Himalaya. De petits cratères de 1 km de largeur et moins ont aussi été observés au télescope. L'origine des cratères lunaires a fait l'objet de longs débats. On pense désormais que presque tous les cratères ont été formés par des impacts explosifs, soit de météorites circulant dans l'espace à grande vitesse, soit de petits astéroïdes : ces impacts se seraient essentiellement produits au début de l'existence de la Lune, lorsque le système solaire contenait encore de nombreux fragments de ce type. Cependant, certains cratères et certains dômes présentent des caractéristiques qui attestent indiscutablement de leur origine volcanique.  

 

On sait maintenant, grâce aux 2 196 échantillons, soit 382 kg de roches lunaires qui ont été rapportés sur Terre par les douze hommes qui ont eu le privilège de marcher sur la Lune, que celle-ci est âgée de 4,6 milliards d'années, donc environ le même âge que la Terre et le reste du système solaire. Les roches extraites des mers lunaires se sont formées alors que les roches fondues se solidifiaient, entre 3,16 et 3,96 milliards d'années. Ces roches ressemblent pour la plupart au basalte terrestre, un type de roche volcanique très répandu sur Terre. Elles présentent toutefois quelques différences : des signes indiquent que les montagnes lunaires pourraient être constituées d'une roche effusive plutonique moins dense, l'anorthose, composée presque entièrement de plagioclase minéral. Parmi les autres types d'échantillons lunaires : verre, brèches (assemblages complexes de fragments rocheux cimentés par la chaleur et la pression), régolithe (fragments rocheux finement divisés, produits par des millions d'années de bombardements de météorites).

 

Au cours de la dernière mission, Apollo 17, un géologue (Harrison Schmitt) qui faisait partie de l'équipage passa 22 h à explorer à bord d'une jeep lunaire la région des monts Taurus, à proximité du cratère Littrow. Le magnétisme des roches lunaires. Le champ magnétique de la Lune n'est pas aussi intense que le champ magnétique terrestre. Il en diffère aussi par sa variabilité, importante d'un lieu à l'autre, à la fois en termes d'intensité et d'orientation. Certaines roches lunaires sont peu magnétisées, d'autres, au contraire, laissent penser qu'elles se sont solidifiées alors que régnait un champ magnétique plus intense. Ce champ magnétique incohérent pourrait être un vestige de celui qui existait à l'époque où la Lune s'est refroidie.

La température interne de la Lune est estimée à 1 600 C, valeur dépassant le seuil de fusion de la plupart des roches lunaires. L'interprétation de la propagation des ondes sismiques permet de penser que la matière du noyau central est partiellement fondue. Les signaux captés par les sismomètres placés à la surface de la Lune donnent une idée du bombardement par les météorites: entre 70 et 150 impacts par an, pour des masses comprises entre 100 g et 1 000 kg. Bien que la fréquence de ce bombardement ne soit pas aussi élevée que par le passé, le phénomène sera à prendre en compte par les ingénieurs qui dresseront dans le futur les plans de bases permanentes implantées sur la surface de la Lune. Le sol lunaire est recouvert d'une couche de pierraille, dont la profondeur, encore inconnue dans les zones montagneuses, pourrait atteindre plusieurs kilomètres dans les régions des mers. Cette pierraille est sans doute la résultante des innombrables impacts de météorites qu'a subis la Lune.