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Il y a 3,9 milliards d’années, la Lune nous montrait sa face cachée...

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Immuablement, la Lune présente la même face à nos regards de Terriens. Logique, sa rotation s'est stabilisée au fil du temps, expliquent les astrophysiciens. Pas exactement, rétorquent Mark Wieczorek et Matthieu Le Feuvre, de l'Institut de Physique du globe de Paris. Dans le passé, la Lune s'était déjà stabilisée, présentant son autre face à la Terre. Puis vint un gros astéroïde...

La face cachée de la Lune, vue par les astronautes de la mission Apollo 16. Crédit Nasa

Comme tous les astres du Système solaire et d'ailleurs, la Lune tourne sur elle-même. Mais dans ce cas particulier, qui lui non plus n'est pas unique, la rotation s'accomplit dans la même durée que la révolution sidérale autour de la Terre, de sorte que notre satellite nous présente toujours la même face.

Ce synchronisme implique une autre conséquence. Le flanc ouest de la Lune est constamment orienté dans le sens du déplacement de la Lune le long de son orbite. On pourrait comparer celui-ci, de façon imagée, au pare-brise d'une voiture contre lequel viennent s'écraser tous les insectes que le hasard vient placer sur le chemin...

Ces insectes, pour la Lune, ce sont les météorites et autres débris résultant de la formation du Système solaire. Si l'on admet ce raisonnement, on devrait observer un plus grand nombre de cratères d'impact dans l'hémisphère ouest lunaire qu'à l'opposé. Exactement 30% en plus, selon de récentes simulations effectuées depuis quelque temps sur ordinateur.

Retournement de situation

Or, ce n'est pas le cas... Les deux chercheurs ont examiné dans le détail 46 cratères d'impact et les ont classés selon leurs âge et distribution, constatant que si les plus jeunes d'entre eux sont bien concentrés, comme prévu, dans l'hémisphère ouest, les plus anciens se trouvent en bonne partie dans l'hémisphère est. Ceci suggère que dans un passé assez lointain, la partie orientale de la Lune recevait plus d'impacts que la partie occidentale, contrairement à toute logique.

La conclusion des chercheurs coule de source : bien qu'étant restée stable la majeure partie du temps, l'orientation de notre satellite a changé. D'après la répartition et la chronologie des bassins d'impact, cet évènement se serait produit il y a environ 3,9 milliards d'années.

Ainsi, la rotation de la Lune aurait été autrefois stabilisée alors qu'elle nous présentait ce qui est aujourd'hui sa face cachée. Elle recueillait à cette époque les corps encombrant le Système solaire au niveau de l'orbite terrestre par son côté est, ou du moins qui allait le devenir. Puis elle aurait subi l'impact d'un gros astéroïde qui l'aurait déstabilisée en lui conférant un léger mouvement de rotation durant quelques millions d'années. Notre satellite se serait à nouveau stabilisé pour atteindre la configuration que nous lui connaissons actuellement.

L’œuf ou la poule

Restent quelques énigmes à résoudre. L'une d'entre elles est liée à la forme de la Lune, qui n'est pas complètement sphérique mais présente un léger renflement orienté vers la Terre (environ 4 km sur un rayon moyen de 1.738 km), et auquel la plupart des astronomes attribuent la stabilisation de notre satellite dans sa position actuelle.

Ainsi, il ne serait pas exclu que cette déformation du globe lunaire ait été induite par gradient de gravitation alors que l'astre était déjà stabilisé, et non l'inverse, sa rotation ayant été freinée puis stoppée par d'autres effets (de marée, entre autres). En somme, l'éternel problème de l'œuf et de la poule. Mais ce n'est qu'une hypothèse...

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