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(4) La Lune, vue de loin

La lune est la gourmandise du vent du Nord !
Il la grignote, jour après jour,
jusqu' à atteindre son bord,
qu'il dévore complétement.

Le vent du Sud est de retour !
Il cuisine des nuages dans son antre,
et mijote une nouvelle lune
que...ce gredin de vent du Nord
mange à nouveau !

"What the Little Girl Said"
Vachel (Nicholas) Lindsay, 1879-1931.

Le Mois

[IMAGE: Full Moon]

Le cycle régulièrement mensuel de la lune (nous ne détaillerons pas le mot ici) s'est imposé aux premiers humains : Ils observaient d'abord un mince croissant ("nouvelle lune") , puis une demi-lune, une lune "gibbeuse", puis pleine, le tout suivi des mêmes étapes, en sens inverse. Ce cycle, qui dure environ 29.5 jours, nous a donné les mot "mois" --(lié à la "lune," par l' anglais " month "), et "lundi."

Les mois de l' année civile - janvier à décembre - ne sont plus reliés à la lune, mais quelques traditions le sont toujours. Le terme "mois" ("month", de "moon") vient de shahr en arabe, de "yerach", en hébreu biblique et également de "chodesh", nouveau, puisqu'il est compté d'une nouvelle lune la suivante. Jéricho (prononcez Yericho), une des villes les plus anciennes de la terre, a pris son nom de "yerach," ; Naturellement, les légendes abondent de dieux et déesses de la lune, par exemple Artemis et Diane. Les premiers astronomes ont compris que les différentes formes de la lune étaient chacune liées à la position relative de la lune par rapport au soleil : par exemple, la pleine lune se produit toujours quand lune et soleil se font face à face dans le ciel. Cela indique que la lune est une sphère, illuminée par le soleil.

Le trajet de la lune dans le ciel est assez proche de l'écliptique, incliné sur elle de 5 degrés environ. Les éclipses de soleil ne se produisent uniquement que si lune et soleil occupent le même point du ciel, ce qui signifie que la lune cache le soleil, puisqu' elle est plus proche de nous.

Pareillement, les éclipses de lune se produisent toujours en période de pleine lune, de part et d' autre de la terre, ce qui s' explique par la projection de l'ombre de la terre sur la lune. Les éclipses lunaires ont permis à l'astronome grec Aristarque, vers 220 avant Jésus Christ, d'estimer la distance de la lune à la terre la section #8c Si la lune et le soleil suivaient exactement le même trajet dans le ciel, les deux variétés d'éclipses se produiraient chaque mois. En fait elles sont relativement rares, parce que 5 degrés de différence entre les trajets ne permettent les éclipses qu'au moment ou soleil et lune sont proches d'un des points où les trajets se croisent.

 Le cycle d'une nouvelle lune à la suivante est de 29.5 jours, alors que la période de l'orbite réelle de la lune n'est que de 27,3217 jours. C'est le temps mis par la lune pour retourner (approximativement) à la même position vis à vis des étoiles.

Pourquoi cette différence ? Commençons lorsque la lune est dans le ciel juste dans l'axe du soleil ; nous appellerons cette situation "nouvelle lune," bien que le mince croissant de lune ne soit évident que quelques heures plus tard, et seulement peu de temps après le coucher du soleil.

Attendons 27.3217 jours : la lune est revenue approximativement au même endroit du ciel, mais dont le soleil s'est écarté, continuant son cercle annuel dans les cieux. Il faut à la lune environ 2 jours supplémentaires pour rattraper le soleil et se placer de nouveau en position "nouvelle lune " :voilà pourquoi, s'écoulent 29.5 jours d'une nouvelle lune à l'autre.

[IMAGE: Rotation of the Moon]

La face de la lune

La lune apparaît composée de parties claires ou foncées, que les peuples ont interprété de différentes manières, selon leur culture. Les Européens y voient le portrait "de l'homme dans la lune" tandis que les enfants de Chine et de Thaïlande pensent au " lapin dans la lune." Tous conviennent, cependant, que la lune ne change pas, qu'elle a toujours le même aspect vue de la terre.

Cela signifie-il que la lune ne tourne pas ? Non, elle tourne :un tour pour chaque révolution autour de la terre ! Les schémas , représentant la moitié d'une orbite, devraient l'expliquer. Ils montrent l'orbite de la lune vue de haut au-dessus du pôle nord. Imaginons un cadran d'horloge autour de la lune, et un dispositif constitué d'une flèche, dirigé au départ (en bas dans les schémas) vers 12 heures. Dans le dessin du haut les flèches se dirigent vers la terre, et si la lune tourne autour de celle ci, elles se dirigent vers 10, 8 et 6 heures d'horloge. A la moitié de la révolution de la lune , il y a donc une demie rotation ; Si la lune ne tournait pas, on aurait la situation du schéma inférieur. La flèche continuerait à se diriger dans la direction 12 H, et après la moitié d'une orbite, on pourrait apercevoir l'autre face de la lune. Ceci ne se produit pas.

Il faut aller à bord d'un vaisseau spatial de l' autre côté de la lune pour obtenir une vue de son autre face -- comme les astronautes d' Apollo qui ont pris la photo ci-contre.

[IMAGE: Why Moon shows one side only]

Le Gradient de Pesanteur

Cette singulière rotation est stable parce que la lune est un peu ovale, avec son axe pointé vers la terre. Pour comprendre cet effet, observons le mouvement d'un corps beaucoup plus allongé, un satellite artificiel ayant la forme d'une haltère symétrique (dessin).

On démontre que si les forces qui s'exercent sur celui ci (ou sur un satellite de toute forme) ne sont pas équilibrées, elle tourne autour de son centre de gravité. Ce point sera défini plus tard, mais dans une haltère symétrique, avec deux masses égales A et B, le centre de gravité est exactement au milieu .

[IMAGE: Elongated Moon is like a dumbbell]

    Les masses A et B sont soumise à des forces d'attraction vers la terre égales et leurs tendances à faire tourner le satellite ("moments de rotation" ou "couples") sont également égales et s' équilibrent. Aucune rotation ne se produit. En réalité, la force sur A est un petit peu plus forte, puisque A est légèrement plus proche du centre de la terre. Donc le satellite s'oriente pour que A soit au plus près de la terre , et ceci réalise la position d'équilibre.

    Naturellement, si cela commence à partir d'une position très déséquilibrée, il y a des oscillations , dans les deux sens, comme pour un pendule. La lune, ovale, agit aussi comme une haltère, et oscille en fait un peu de chaque côté , comme un pendule, comme des plateaux de balances en train de s'équilibrer. Même avant l'ère spatiale, ceci a permis aux astronomes de voir un peu plus de la moitié de la lune. Un tel mouvement est dit "libration " (de " Balance "), également le nom d'une constellation du zodiaque ,et d'une unité antique de poids, qui a donnée en abréviation livre.

    La force qui aligne la lune (ou une haltère orbitale) ne dépend donc pas de son intensité , mais de la vitesse des variations de distance, et donc de l'attraction de la pesanteur ,("gradient de pesanteur") Près de la terre, cette force, relativement faible, est quand même assez importante pour aligner les satellites ovales. Parmi ceux ci, il y eu " Triad "   (http://www-spof.gsfc.nasa.gov/Education/wtriad.html) le premier satellite à relever les courants électriques liés aux aurores polaires, comparable àune longue haltère mais avec une charge utile additionnelle au milieu. Il oscillait dans les deux sens, avec une période de 6 minutes, compliquant l'analyse de ses données.

    D'autre part, l'attraction de la pesanteur est suffisamment importante près d'un trou noir ou d'un pulsar pour déchirer un vaisseau spatial .

    En savoir plus :

        Tout ce que vous voudriez savoir  sur notre lune, (et même beaucoup plus !)


Prochaine étape: #4b La lune, une vue plus proche 

Complément : La Lune la plus brillante du XXème Siecle  ( voir ci dessous )

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Chronologie et Glossaire

Auteur et responsable : Dr. David P. Stern
Mail au Dr Stern:
stargaze("at" symbol)phy6.org
Traduction française: Guy Batteur guybatteur(arobase )wanadoo.fr

Dernière mise à jour : 12.13.2001