La face cachée ressemble beaucoup à la face proche. Image via le Scientific Visualization Studio de la NASA.
Par Wayne Schlingman, Université d’État de l’Ohio
En levant les yeux vers l’orbe argenté de la lune, vous pourriez reconnaître des ombres et des formes familières sur sa face d’une nuit à l’autre. Vous voyez la même vue de la lune que nos premiers ancêtres lorsqu’elle éclairait leur chemin après le coucher du soleil.
Seul un côté de la lune sphérique est jamais visible depuis la Terre – ce n’est qu’en 1959, lorsque le vaisseau spatial soviétique Luna 3 s’est mis en orbite autour de la lune et a envoyé des photos à la maison, que les êtres humains ont pu voir la « face cachée » de la lune pour la première fois.
Comparaison du premier aperçu de la face cachée lunaire par l’humanité et de la même vue grâce aux données du LRO 50 ans plus tard. Image via le studio de visualisation scientifique du Goddard Space Flight Center de la NASA
Un phénomène appelé verrouillage de marée est responsable de cette vue cohérente. La Terre et sa lune sont proches l’une de l’autre et exercent donc des forces gravitationnelles importantes l’une sur l’autre. Ces forces de marée ralentissent les rotations des deux corps. Elles ont verrouillé la rotation de la lune en synchronisation avec sa période orbitale relativement peu de temps après sa formation – comme produit d’une collision entre un objet de la taille de Mars et la proto-Terre, 100 millions d’années après la coalescence du système solaire.
La période orbitale et la période de rotation de la lune sont de la même durée.
Maintenant, la lune fait un voyage autour de la Terre dans le même temps qu’il lui faut pour faire une rotation autour de son propre axe : environ 28 jours. Depuis la Terre, nous voyons toujours la même face de la lune ; depuis la lune, la Terre est immobile dans le ciel.
La face proche de la lune est bien étudiée car nous pouvons la voir. Les astronautes ont atterri sur la face proche de la lune pour pouvoir communiquer avec la NASA ici sur Terre. Tous les échantillons des missions Apollo proviennent de la face proche.
Buzz Aldrin descend du module lunaire à la surface de la lune le 20 juillet 1969. Image via la NASA.
Bien que la face cachée de la lune ne soit pas visible depuis notre point d’observation, et avec tout le respect dû à Pink Floyd, il n’est pas exact de l’appeler la face cachée de la lune. Toutes les faces de la lune connaissent la nuit et le jour, tout comme nous ici sur Terre. Tous les côtés ont des quantités égales de jour et de nuit au cours d’un seul mois. Un jour lunaire dure environ deux semaines terrestres.
Avec les satellites modernes, les astronomes ont complètement cartographié la surface lunaire. Une mission chinoise, Chang’e 4, explore actuellement le bassin d’Aitken sur la face cachée de la lune – la première mission de ce type à s’y poser. Les chercheurs espèrent que Chang’e 4 aidera à répondre à des questions sur les caractéristiques de la surface du cratère et à vérifier si des choses peuvent pousser dans le sol lunaire. Une mission israélienne financée par des fonds privés, Beresheet, a débuté comme une mission destinée à concourir pour le Google Lunar X Prize. Bien qu’elle se soit écrasée lors d’une tentative d’atterrissage au début du mois, l’équipe de Beresheet a tout de même remporté le Moon Shot Award.
Etant protégée de la civilisation, la face cachée de la lune est « radio obscure ». Là, les chercheurs peuvent mesurer les signaux faibles de l’univers qui seraient autrement noyés. Chang’e 4, par exemple, sera capable d’observer la lumière radio basse fréquence provenant du soleil ou d’ailleurs, impossible à détecter ici sur Terre en raison de l’activité humaine, comme les émissions de télévision et de radio et d’autres formes de signaux de communication. La radio basse fréquence permet de remonter dans le temps jusqu’aux toutes premières étoiles et aux tout premiers trous noirs, ce qui permet aux astronomes de mieux comprendre comment les structures de l’univers ont commencé à se former.
Les flèches indiquent la position de l’atterrisseur Chang’e 4 sur le sol du cratère Von Kármán de la lune. Le cratère pointu derrière et à gauche du site d’atterrissage mesure 3 900 mètres de diamètre et 600 mètres de profondeur. Image via NASA/GSFC/Arizona State University.
Les missions de rovers explorent également tous les côtés de la lune alors que les scientifiques de l’espace préparent les futures missions humaines, en se tournant vers les ressources de la lune pour aider l’humanité à se rendre sur Mars. Par exemple, l’eau – découverte par le satellite LCROSS de la NASA sous les pôles nord et sud de la lune en 2009 – peut être décomposée en hydrogène et en oxygène et utilisée comme carburant et pour respirer.
Les chercheurs se rapprochent de l’exploration des cratères polaires de la lune, dont certains n’ont jamais vu la lumière du jour – littéralement. Ils sont profonds et se trouvent juste au bon endroit pour que le soleil ne brille jamais sur le fond du cratère. Il y a certainement des parties sombres de la lune, mais toute la face cachée n’en fait pas partie.
Wayne Schlingman, directeur du planétarium Arne Slettebak, The Ohio State University
Cet article est republié sur The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l’article original.
La ligne de fond : Qu’y a-t-il sur la face cachée de la lune ?
Les membres de la communauté EarthSky – y compris des scientifiques, ainsi que des écrivains scientifiques et de la nature du monde entier – pèsent sur ce qui est important pour eux. Photo de Robert Spurlock.
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