Notre partenaire de danse céleste : la Lune

La Lune, cette belle compagne de nos nuits, regorge de subtilités et de mystères. Tu sais probablement déjà que la Lune dicte les mouvements des marées par son effet gravitationnel‍, ou que certains animaux arriment leurs activités à ceux de la Lune, mais savais-tu qu’elle stabilise aussi l’axe de rotation de la Terre? Ou que les experts pensent que son processus de formation est pratiquement unique dans le système solaire? Lis plus bas pour en savoir plus sur notre partenaire de danse céleste.

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Premiers pas

Pour commencer, voici quelques faits de base sur notre Lune. Seul satellite naturel de notre planète, la Lune tourne autour de la Terre à une distance d’environ 384 400 km (soit 30 fois le diamètre de la terre!). Son orbite n’est pas parfaitement circulaire, en fait elle forme plutôt une ellipse, ce qui fait varier légèrement sa distance entre 356 700 km au périgée (le point le plus proche) et 406 300 km à l’apogée (le point le plus loin). Ça lui prend 27,3 jours pour compléter une orbite et elle le fait en nous présentant toujours la même face. Elle a un diamètre d’environ 3 476 km, soit équivalent à la largeur de l’Australie, ce qui la classe au cinquième rang des satellites* du système solaire. Par contre, elle est de loin le plus gros satellite comparativement à sa planète, avec un diamètre équivalent à 27 % de celui de la Terre! À titre comparatif, Triton ne fait que 5,5 % de la taille de Neptune, Titan fait 4,4 % de la taille de Saturne, et Ganymède fait 3,8 % de la taille de Jupiter. Mais qu’est-ce qui pourrait bien expliquer cette bizarrerie? Et quels sont les effets d’avoir un satellite si énorme?

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Une valse à origine explosive

Avant les missions du programme Apollo dans les années 1960 et 1970, il existait trois principales hypothèses pour expliquer le processus de formation de la Lune :

• L’hypothèse de capture proposait que la Lune était un objet en transit dans le système solaire comme un astéroïde, qui serait passé près de la Terre et aurait été capturé par son effet gravitationnel.  
• L’hypothèse d’accrétion proposait que la Terre et la Lune auraient été formées en même temps à partir de poussières et de gaz lors de la naissance du système solaire.
• L’hypothèse de fission proposait que la jeune Terre tournait tellement vite sur elle-même qu’elle aurait éjecté une partie de sa croûte qui serait devenue la Lune.

Les données et les échantillons recueillis par les missions Apollo ont toutefois éclairci bien des choses sur l’origine de notre Lune, et l’hypothèse acceptée de nos jours est celle de l’impact géant. Cette hypothèse soutient que la Lune aurait été formée suite à la collision d’un objet ou d'une protoplanète de la taille de Mars, communément appelé Théia, avec la jeune Terre il y a environ 4,4 milliards d’années. Ce choc violent aurait pulvérisé et mélangé une bonne partie de la matière des deux protoplanètes, et une fraction de celle-ci aurait été éjectée en orbite autour de la Terre pour se fusionner en un seul objet : la lune. Cette hypothèse est corroborée par le fait que les roches lunaires rapatriées par les missions Apollo ont une signature chimique pratiquement identique à celle des roches terrestres. De plus, ces roches recèlent les traces d’un passé où la lune était couverte d’un océan de magma en fusion, phénomène probable après une collision intense générant l’énergie nécessaire pour faire fondre la croûte lunaire.

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Pas de deux en harmonie

Si les origines de formation de la Lune sont violentes, sa présence aux côtés de la Terre est toutefois très fortuite et harmonieuse. Parmi nos voisins immédiats, les planètes telluriques, la lune est une anomalie totale. Mercure et Vénus n’ont juste pas de satellites, et les deux lunes de Mars sont toutes riquiqui—des astéroïdes qui passaient par là et que la planète rouge a capturés au passage.  

De par sa taille énorme comparée à la planète, la Lune exerce une influence considérable sur les processus géophysiques et biologiques terrestres. Premièrement, elle a un effet stabilisateur sur l’axe de rotation de la Terre, maintenant son inclinaison autour de 23,4 degrés. C’est cette inclinaison qui mène aux saisons telles que nous les connaissons! Sans la lune, l’inclinaison de l’axe de rotation terrestre risquerait de swinger d’extrême en extrême au fil des millénaires, tantôt verticale, tantôt horizontale, menant à des variations climatiques extrêmes qui rendraient la vie difficile sur Terre. Deuxièmement, il y a plein d’animaux qui timent leurs activités avec la Lune. Par exemple, les coraux de la grande barrière se reproduisent tous en même temps suite à une pleine lune entre octobre et décembre chaque année. Et le bousier s’oriente grâce au patron de polarisation spécifique à la lumière de la lune pour marcher en ligne droite avec son trésor**. Des bousiers placés sous lumière artificielle non polarisée ne font que tourner en rond!

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Fin de la danse?

Le système Terre-Lune est complexe et fascinant, avec les deux partenaires qui s’influencent l’une l’autre d’une multitude de façons. Certaines de ces influences sont imposantes et facilement observables, comme les marées et les activités des animaux. D’autres sont plus subtiles et peuvent facilement être prises pour acquis, comme l’inclinaison terrestre et la présence constante de la Lune dans le ciel. Eh oui, le gros bombshell de la journée est que la Lune s’éloigne de la Terre tranquillement pas vite à raison de 3,8 cm par année. Peut-être disparaîtra-t-elle carrément du ciel un jour?! C’est parce que la Lune, en tirant sur la Terre, ne fait pas juste monter les marées, mais ralentit carrément la rotation de la planète! Toute cette énergie de rotation perdue doit nécessairement aller quelque part pour maintenir l’équilibre du système, et c’est ce qui pousse la Lune de plus en plus loin... ☹  

À l’échelle de l’histoire humaine, ce ralentissement de la rotation de la Terre ne représente pas un changement significatif dans la durée du jour. (Ne t’inquiète pas, on ne va pas te dire qu’il y a tout d’un coup 25 heures dans une journée, quoique dormir une heure de plus, ça ne serait pas mal quand même.) Toutefois, à l’échelle de l’histoire géologique de la Terre, ça fait une sacrée différence. Un jour sur la jeune Terre d’il y a 4,5 milliards d’années durait juste une dizaine d’heures, de quoi s’en donner le vertige tellement elle tournait vite!  

Mais rassure-toi, la Lune n’est pas si pressée de faire ses valises, et elle va continuer à danser avec la Terre comme elle l’a toujours fait jusqu’à ce que le soleil devienne une géante rouge et vienne s’interposer avec ses deux pieds gauches dans 5 milliards d’années.

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Notes

* Les cinq plus gros satellites du système solaire en ordre de grandeur sont : Ganymède (un satellite de Jupiter), Titan (un satellite de Saturne), Callisto (un satellite de Jupiter), Io (un autre satellite de Jupiter) et la Lune (le satellite de la Terre).

** Les bousiers sont des coléoptères coprophages, c’est-à-dire qu’ils se nourrissent de matières fécales. Plusieurs espèces vont rouler des portions de bouse en boule et la pousser jusqu’à leur terrier pour s’en délecter tranquillement à l’abri des prédateurs et voisins opportunistes qui voudraient leur voler leur précieux fardeau!

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Par Sarah, éducatrice-naturaliste

Sources images : Stefan Schweihofer-Pixabay, Alan Schmierer, Kimmo Kulovesi‍