5 – La Terre et la Lune

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La Terre est la troisième planète en partant du Soleil. La Terre a un satellite : la Lune.

 

 

1) Informations complémentaires :

La Terre est la 3° planète du système solaire en partant du Soleil et la plus grosse des 4 planètes telluriques. C’est la seule planète qui dispose d’une atmosphère « respirable » grâce à l’oxygène qu’elle contient et où l’on trouve de l’eau sous forme liquide. C’est donc la seule capable d’abriter la vie (telle que nous la connaissons). Il est possible, voire probable que de l’eau liquide existe sous les croûtes glacées d’au moins quatre satellites du système solaire : Europe et Ganymède, satellites de Jupiter et aussi Encelade et Titan, satellites de Saturne. L’eau liquide existe sur Terre car nous sommes à bonne distance de notre étoile, le Soleil : pas trop près car s’il faisait beaucoup plus chaud l’eau se serait évaporée et pas trop loin car s’il faisait trop froid l’eau existerait sous forme de glace.

Contrairement à Mars, nous sommes partiellement protégés des rayons solaires les plus nocifs et des rayons cosmiques grâce à deux facteurs essentiels : notre champ magnétique puissant et notre atmosphère, notamment par sa couche d’ozone. Si l’on prend bien soin de notre planète et que l’humanité ne fasse pas n’importe quoi pour dégrader notre environnement, la vie telle que nous la connaissons sur notre planète (flore, faune et humains) pourrait continuer pendant encore un minimum de 500 millions d’années.

La Terre qui est née il y a environ 4,5 milliards d’années ne possède qu’un seul satellite, la Lune, probablement née d’une énorme collision avec un corps de la taille de Mars (qu’on a appelé Théia) qui aurait, outre sa propre matière, arraché une partie de la Terre naissante et encore « molle ». Par rapport à la plupart des autres « lunes » du système solaire, la Lune est un très gros satellite en comparaison avec sa planète (près de 3.500 km de diamètre pour 12.750 km pour la Terre).

La Lune a pu connaître il y a plusieurs milliards d’années une activité volcanique dont il ne reste que des traces dans les roches basaltiques de sa surface. Mais aujourd’hui la Lune est considérée comme un astre « mort », inerte.

La Terre dispose d’une croûte composée de plaques (les plaques tectoniques) qui se déplacent les unes par rapport aux autres en glissant sur un manteau liquide et visqueux. Les chocs de ces plaques provoquent des séismes et le volcanisme terrestre est alimenté par de la lave en fusion qui vient du manteau pour se faufiler à travers les plaques sous forme de volcans.

La Terre a une orbite elliptique autour du Soleil, mais presque circulaire. La distance de la Terre au Soleil varie de 152 à 147 millions de km avec une moyenne de 149,6 millions de km qu’on appelle l’unité astronomique. Elle parcourt son orbite en 365,25 jours et tourne sur elle-même en 23h56′. La Terre a une inclinaison moyenne de 23,4° par rapport à sa rotation autour du Soleil. C’est cette inclinaison qui nous permet d’avoir des saisons.

La Lune a été beaucoup plus proche (2 fois plus proche) de la Terre aux débuts du système solaire et tournait très vite autour de notre planète (laquelle tournait également plus vite sur elle-même, en environ 6 heures). De nos jours on sait que la Lune s’écarte très lentement de la Terre à un rythme moyen de 3,8 cm par an. On en a la preuve car les astronautes américains des missions Apollo XI, XIV et XV ont laissé 3 « réflecteurs » sur la Lune sur lesquels on « tire » tous les jours (ou presque) depuis la Terre avec de puissants lasers. Les soviétiques y ont aussi déposé deux autres réflecteurs avec les sondes Lunokhod 17 et 21. Il y a plusieurs endroits de la Terre d’où l’on « tire » sur la Lune avec ces lasers, dont le principal est celui de l’OCA (Observatoire de la Côte d’Azur) situé sur le plateau de Calern, près de Grasse. Le faisceau laser (vert, fréquence 532 nm) qui fait 1,2 cm de diamètre au départ génère un cône éclairé sur la Lune de 7 km de diamètre. Les rayons, réfléchis par les panneaux posés sur le sol lunaire sont très peu nombreux et atteignent au retour la Terre selon un cône de 25 km de diamètre. La moyenne de photons reçus en retour est de 1/1020 . Il faut donc envoyer 100 milliards de milliards de photons pour en récupérer un seul ! La durée de l’aller-retour du rayon laser nous donne (avec une très grande précision) la distance de la Terre à la Lune à quelques millimètres près. 

La Lune surtout (et le Soleil dans une moindre mesure) génèrent des effets gravitationnels de « marées ». Cela se manifeste bien sûr pas les marées océaniques que l’on constate sur nos côtes, mais pas seulement. Ces forces ont aussi fait que le diamètre de notre équateur est plus important que le diamètre polaire : la Terre est légèrement aplatie aux pôles. Ces forces provoquent aussi un très faible ralentissement de la vitesse de rotation de la Terre sur son axe. Les forces de marée existent partout dans l’Univers, même sur des astres ou objets dépourvus d’eau liquide. Io, par exemple, le gros satellite le plus proche de Jupiter est sous l’influence de très fortes marées gravitationnelles générées par l’immense masse de sa planète et ces forces entretiennent, entre autres, un volcanisme hyperactif et des déformations de sa surface sur Io. Les forces de marée du Soleil et de Jupiter ont souvent fait éclater certaines comètes en morceaux quand elles passaient trop près de ces astres.

Vous pouvez aussi consulter notre document pdf :
La Terre et la Lune (64 pages)

 

 

2) Localisation :

Maquette parcours : Vous êtes à 53,43 mètres de notre Soleil de 50 cm de diamètre. La planète Terre a un diamètre de 4,56 mm.

Réalité cosmique : Vous êtes à 149,6 millions de km (1 UA) du Soleil de 1.392.684 km de diamètre. La planète Terre a un diamètre de 12.756 km.

Allez vers la quatrième planète…

 

 

3) Illustrations :

↑  Vue saisissante, depuis une navette spatiale, de la Lune et de l’atmosphère terrestre, seule atmosphère « respirable » du système solaire

↑  Très belle vue de la Terre depuis l’espace

↑  Deux photos magnifiques de détails de la Lune par Gérard Thérin, un spécialiste incontournable des photos de notre satellite  ↓

 

Un satellite scientifique américain, le Deep Space Climate Observatory (DSCOVR), a filmé le passage de la Lune devant la Terre, le 16 juillet 2015. Voici le « time-lapse » qui est une successions de photos prises sur une durée de 5 heures.  Ceci n’est pas un « montage virtuel » mais de vraies images. Accessoirement, ces images nous permettent de voir ce qu’on ne voit jamais : la face cachée de la Lune !  ↓

 

 

4) Données chiffrées concernant la Terre :

 

4bis) Données chiffrées concernant la Lune :