La lune est le corps le plus simple du système solaire que nous observons tous les jours à l'œil nu. Vous êtes-vous déjà posé des questions sur les taches sombres et claires sur sa surface ? Avez-vous déjà pensé à ce qui constitue notre voisin le plus proche ?
On pense que la lune s'est formée à partir des débris d'une petite planète qui est entrée en collision avec la Terre. Étant donné que la composition des autres planètes du système solaire diffère de celle de la Terre, on s'attendait à ce que la composition de la lune diffère également de celle de la Terre. Étonnamment, la composition de la Terre et de la Lune est très similaire.
Les scientifiques avaient proposé de nombreux modèles pour l'origine de la lune, mais depuis les années 1980, l'accent a été mis sur le modèle le plus prometteur, le paradigme dit de "l'impact géant". Selon le modèle de «l'impact géant», une collision entre une petite planète semblable à Mars (appelée Theia) et l'ancienne Terre a donné naissance à la Lune. Certains des débris de la collision sont retombés sur Terre, certains ont été dispersés dans l'espace et le reste est parti en orbite autour de la Terre. Ces débris en orbite se sont ensuite combinés pour former un seul objet : la Lune.
Auparavant, on pensait que la plupart des matériaux qui formaient finalement la Lune provenaient de l'impacteur, la petite planète ressemblant à Mars appelée Theia, et seule une plus petite fraction provenait du corps impacté, c'est-à-dire la Terre dans ce cas. Par conséquent, selon le modèle de «l'impact géant», on s'attendait à ce que la composition de la Lune soit très différente de celle de la Terre mais qu'elle soit similaire aux autres corps du système solaire tels que les astéroïdes et Mars.
Cependant, les preuves indiquent le contraire - en termes de composition, la Terre et la Lune sont presque jumelles et leurs compositions sont presque les mêmes, différant au plus de quelques parties sur un million. Cette contradiction remet en cause le modèle de « l'impact géant ». Maintenant, les scientifiques ont trouvé une nouvelle réponse à ce mystère.
Contrairement aux études traditionnelles qui se sont concentrées uniquement sur les compositions des planètes finales, les études récentes ont considéré non seulement les planètes finales mais aussi la composition des impacteurs sur ces planètes. Par conséquent, on constate que dans de nombreux cas, les planètes et les corps qui entrent en collision avec elles partagent une composition très similaire, même s'ils se sont formés indépendamment. Ainsi, la similitude entre la Lune et la Terre découle de la similitude entre Theia à partir de laquelle la Lune a été formée et la Terre.
La Terre et Theia se sont formées dans la même région et ont donc collecté des matériaux similaires. Ils semblent avoir partagé des environnements étroitement similaires au cours de leur croissance que n'importe quels deux corps non liés. Ces milieux de vie similaires les ont également amenés à se heurter; et le matériau éjecté principalement de Theia, a finalement formé la Lune.
La Lune est faite de plusieurs des mêmes choses que nous trouvons ici sur Terre. Les scientifiques ont étudié les roches lunaires rapportées par les astronautes d'Apollo. Leurs tests ont montré que les roches de la Lune sont similaires à trois types de roches ignées que l'on trouve ici sur Terre : le basalte, les anorthosites et les brèches.
Les scientifiques ont trouvé trois minéraux sur la Lune qui ne se trouvent pas sur la Terre. Ce sont : Armalocolite, Tranquillityite et Pyroxferroïte.
La surface de la lune
La lune n'est pas faite de fromage comme ce que nous avons entendu dans les contes de fées pour enfants. Comme les autres corps célestes du système solaire, la lune est constituée d'une surface rocheuse et est couverte de volcans morts, de cratères d'impact et de coulées de lave.
Au début de l'histoire du système solaire, toutes les planètes et lunes ont subi une période de bombardements intenses d'astéroïdes et de météorites qui ont été capturés par leur gravité. En raison d'une atmosphère clairsemée, ils n'ont pas brûlé mais ont fini par s'écraser à sa surface, laissant derrière eux de nombreux cratères. Le cratère Tycho mesure plus de 52 miles de large.
Pendant des milliards d'années, ces impacts ont broyé la surface de la lune en fragments allant d'énormes rochers à de la poudre. La croûte de la lune est recouverte d'un tas de gravats de poussière poudreuse gris anthracite et de débris rocheux appelé le régolithe lunaire . En dessous se trouve une région de substrat rocheux fracturé appelé mégarégolith .
Les zones claires de la lune sont connues sous le nom de hautes terres et les étendues sombres de la lune sont connues sous le nom de maria (mers en latin). Ce sont en quelque sorte des océans, mais plutôt que de l'eau, ils sont constitués de bassins de lave durcie. Au début de l'histoire de la lune, l'intérieur était suffisamment fondu pour produire des volcans, bien qu'il se soit rapidement refroidi et durci. Lorsque des astéroïdes suffisamment gros ont traversé la croûte terrestre, de la lave a également éclaté de la surface.
La croûte de la lune a une épaisseur d'environ 38 à 63 milles (60 à 100 kilomètres). Le régolithe à la surface peut être aussi peu profond que 10 pieds (3 mètres) dans la maria ou aussi profond que 66 pieds (20 mètres) dans les hautes terres.
Savez-vous pourquoi, dans les images des moonwalks, les astronautes semblent presque rebondir sur la surface ? En effet, la gravité à la surface de la Lune est égale à un sixième de celle de la Terre.
La température atteint environ 260 degrés Fahrenheit (127 degrés Celsius) en plein soleil, mais dans l'obscurité, les températures chutent à environ -280 degrés Fahrenheit (-173 degrés Celsius).
Sous la surface
Comme la Terre, la Lune a un noyau, un manteau et une croûte.
Au fond de son intérieur, la lune a un noyau de fer solide. Le noyau a un rayon de 149 milles (240 kilomètres); il est proportionnellement plus petit que le noyau des autres corps terrestres. Le noyau interne solide et riche en fer est entouré d'une couche externe de liquide partiellement fondu. Le noyau externe peut s'étendre jusqu'à 310 miles (500 kilomètres). Le noyau interne ne représente qu'environ 20 % de la lune, contre 50 % pour les autres corps rocheux.
Le manteau s'étend du haut de la couche partiellement fondue jusqu'au bas de la croûte lunaire. Il est très probablement composé de minéraux comme l'olivine et le pyroxène, qui sont composés d'atomes de magnésium, de fer, de silicium et d'oxygène.
La couche la plus externe est la croûte qui a une épaisseur d'environ 43 miles (70 kilomètres) sur l'hémisphère proche de la lune et 93 miles (150 kilomètres) sur le côté éloigné. Il est composé d'oxygène, de silicium, de magnésium, de fer, de calcium et d'aluminium, avec de petites quantités de titane, d'uranium, de thorium, de potassium et d'hydrogène.
La majeure partie de l'intérieur de la lune est constituée de la lithosphère, qui mesure environ 1 000 km d'épaisseur. Comme cette région a fondu au début de la vie lunaire, elle a fourni le magma nécessaire pour créer des plaines de lave à la surface et formé des volcans actifs. Cependant, au fil du temps, le magma s'est refroidi et solidifié, mettant ainsi fin au volcanisme sur la lune. Maintenant, tous les volcans actifs sont endormis et n'ont pas éclaté depuis des millions d'années.
La lune de la Terre est la deuxième plus dense du système solaire, battue par la lune de Jupiter, Io. La séparation de son intérieur en couches a probablement été causée par la cristallisation d'un océan de magma peu de temps après sa formation.
La lune a une atmosphère très mince et faible, appelée exosphère. Il n'offre aucune protection contre les rayons du soleil ou les impacts des météoroïdes.
Le côté proche et le côté éloigné de la lune
La Lune de la Terre a un « côté proche » qui est perpétuellement tourné vers la Terre et un « côté éloigné », qui fait toujours face à la Terre. La composition de la face visible de la Lune est étrangement différente de sa face cachée.
Sur la face proche de la Lune qui fait perpétuellement face à la Terre, une nuit ou un jour donné, on peut observer à l'œil nu des taches sombres et claires ("maria"). Le côté éloigné est fortement cratérisé mais n'a presque pas de maria. Seul 1% du côté éloigné est couvert de maria contre ~ 31% pour le côté proche.
