La lune

 

La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre. Suivant la désignation systématique des satellites, la Lune est appelée Terre  ; cependant en pratique cette forme n'est pas utilisée. Elle est le cinquième plus grand satellite du système solaitre, avec un diamètre de 3 474 km. La distance moyenne séparant la Terre de la Lune est de 384 400 km.

 

À ce jour, la Lune est le seul objet non terrestre visité par l'homme. Le premier à y avoir marché est l'astronaute Neil Armstrong le 21 juillet 1969. Après lui, onze autres hommes ont foulé le sol de la Lune, tous membres du programme Apollo.

Orbite

 

Dans la représentation la plus simple, 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 gravitationelle perturbatrice du Soleil étant faible par rapport à leur interaction mutuelle. Comme ce barycentre 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 donc le plus souvent considéré comme un système planète-satellite plutôt qu'une planète double, bien que ce dernier statut tende à devenir plus courant ces dernières années et a même été considéré ainsi (au moins pendant un temps) par l'Agence spatiale eurpéenne.

 

La période de rotation de la Lune est la même que sa période, orbitale et elle présente donc toujours le même hémisphère (nommé «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 entraînés 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 la période 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 3,78 cm par année. De fait, la Lune à sa naissance orbitait à une distance 2 fois moindre qu'aujourd'hui et la Terre tournait alors sur elle-même en 6 heures.

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La Lune orbitant autour de la Terre, avec tailles et distances à l'échelle. Chaque pixel du fichier d'origine représente 500 km.
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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
NomValeur (jours)Définition
période sidérale 27,321 661 Par rapport aux étoiles lointaines
période synodique 29,530 588 Par rapport au Soleil (phases de la Lune ou lunaison)
période tropique 27,321 582 Par rapport au point vernal (précession en ~ 26 000 a)
période anomalistique 27,554 550 Par rapport au périgée (précession en 3 232,6 jours = 8,8504 a)
période craconitique 27,212 220 Par rapport au nœud ascendant (précession en 6 793,5 jours = 18,5996 a)

Le plan de l’orbite lunaire est incliné en moyenne de 5,145396º par rapport à l’écliptique. Cette inclinaison varie entre 5° et 5,28° selon un cycle de 173 jours (la moitié d'une annér draconitique).

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 28,72º et 18,16º.

Enfin, l’inclinaison de la Terre varie de 0,00256º 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 en latitudes).

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