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Publié par Scientifique

http://ciel.science-et-vie.com/wp-content/uploads/2011/02/Lune-LRO-1200-1024x1024.jpg

 

 

Moon GSFC LRO NASA Lune

 

La Lune photographiée par la sonde LRO. Photo Nasa/GSFC.

C’est une image monde… On pourrait s’y balader, l’explorer, des années durant sans en faire le tour. Jamais la Lune n’avait été vue, dans son ensemble, avec une si extraordinaire précision  : les plus fins détails visibles sur cette mosaïque photographique réalisée par la sonde américaine LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter), mesurent seulement 150 mètres, et ceci, pour la surface entière du disque lunaire ! L’image présentée ci-dessus en très basse définition, et téléchargeable ici en très haute définition, mesure 24 000 x 2 4000 pixels, soit plus de un demi milliard de pixels… La sonde LRO a scanné systématiquement la surface de la Lune, avec sa caméra grand champ, deux semaines durant, depuis une altitude de 30 à 200 kilomètres. Puis les planétologues américains ont abouté plus d’un millier d’images afin de couvrir la face visible de la Lune. Ce vertigineux panorama s’adresse tout d’abord aux cartographes, qui ont désormais en point de mire la cartographie de l’ensemble des astres du système solaire, mais aussi aux astronomes amateurs. Ceux-ci, en effet, équipés de lunettes ou de télescopes observent et photographient la Lune nuit après nuit, étudiant les jeux d’ombres et de lumière sur les paysages sélènes, perpétuellement changeants. L’image de la Lune prise par LRO va désormais servir de standard, de référence. En effet, sa résolution (la finesse de ses détails) dépasse celle que peuvent rêver d’obtenir les amateurs, l’oeil rivé à l’oculaire de leur instrument. Fixons les idées : des détails de 150 mètres sur la Lune, cela correspond, en théorie, aux images qu’obtiennent depuis la Terre des télescopes de 1,5 mètre de diamètre, au minimum ! Les amateurs, de leur côté, scrutent la Lune avec des instruments, lunettes ou télescopes, dont le diamètre de l’optique est compris entre 10 cm et 1 mètre. Ils peuvent donc, en moyenne, observer, lorsque les conditions météorologiques sont très favorables, des détails de 2 kilomètres à 200 mètres… au mieux. L’intérêt de cette image lunaire, dont la projection sphérique est identique à l’image de la Lune vue depuis la Terre, est donc d’offrir un formidable étalon de comparaison aux observateurs et photographes lunaires…

Afin de donner une meilleure idée de la résolution réelle de cette image, voici quelques zooms recadrés en pleine définition sur des régions particulièrement courues par les astronomes.

Le cratère Copernic

C’est le plus célèbre et probablement le plus majestueux de tous les cratères lunaires. Très impressionnant lorsqu’il apparaît au terminateur, au lendemain du Premier Quartier, il est bien visible aux jumelles et dans les plus modestes longues vues. Copernic mesure 93 km de diamètre et ses impressionnants gradins s’étagent, en terrasses de plus de 1000 m de haut, sur près de 3800 mètres de profondeur. L’arête orientale (à droite, sur la photo) porte un promontoire abrupt se dressant au dessus des gradins. Ce surplomb au dessus de l’abîme serait un belvédère idéal pour des explorateurs lunaires ; vu de là-haut, en effet, le panorama embrasse l’arène entière de Copernic. Le massif montagneux qui se trouve au centre du cratère atteint 1200 m d’altitude ; malgré sa hauteur respectable, il se situe très en dessous de la plaine de lave qui environne Copernic. L’impact qui a creusé le cratère date d’environ 810 millions d’années. Le choc fut formidable : l’astéroïde de plus de 5 km de diamètre a percuté la mer des Îles à plusieurs dizaines de km/s. L’onde de choc de l’explosion – équivalent à près de un million de mégatonnes – a creusé un trou de plusieurs km de profondeur, tandis qu’un panache de matière vaporisée s’élevait et retombait à plusieurs centaines de km de là. Immédiatement après leur formation, les remparts du cratère se sont effondrés. Très récents, les éjectas expulsés et déposés dans la mer des Îles et l’océan des tempêtes lors de l’impact sont toujours parfaitement visibles, recouvrant la lave noire d’un fin dépôt de poussière claire. Les éjectas de Copernic sont particulièrement intéressants à étudier à l’approche de la Pleine Lune ; ils s’étendent alors sur plus de 500 km de diamètre, et sont facilement observables aux jumelles.

Le cratère Ptolémée

Au Premier Quartier, le Soleil se lève sur l’immense arène de Ptolémée, un ancien cirque très érodé et presque complètement enseveli par une résurgence de lave, elle même suffisamment ancienne pour avoir été à son tour criblée d’une multitude de minuscules craterlets. Ptolémée est l’un des plus anciens cratères connus sur la Lune ; il s’est probablement formé voici plus de 4 milliards d’années. Cette région lunaire est peut-être la plus belle et la plus intéressante à découvrir, tant les détails à observer, au gré des conditions d’éclairage, modifient de façon dramatique le spectacle. Ptolémée mesure 150 km de diamètre et, au premier coup d’œil, dans une paire de jumelles ou une très petite longue vue, son arène, comme celle du cratère Platon, apparaît rigoureusement plate. Mais une petite lunette de 50 ou 60 mm révèle vite, au nord-ouest de l’arène, le joli petit cratère Ammonius, mesurant 9 km de diamètre et près de 2000 m de profondeur. Aux très faibles incidences d’éclairement, c’est à dire aux alentours du Premier et du Dernier Quartier, l’arène du cratère, loin d’être uniforme, apparaît, lorsqu’elle est observée avec un instrument suffisamment puissant, d’une remarquable complexité. Les lunettes et télescopes de plus de 100 mm mettent en évidence, outre les ombres fantomatiques des remparts du cratère se déployant loin dans l’arène, un délicat relief, dessiné par de basses collines et de faibles dépressions, vestiges d’anciens cratères comblés, ne dépassant probablement pas quelques dizaines de mètres de profondeur. Le plus évident de ces « cratères fantômes » se trouve juste au nord de Ammonius, et mesure une quinzaine de km de diamètre. Si des milliers de craterlets criblent en réalité l’arène de Ptolémée, seuls les plus grands sont accessibles aux astronomes amateurs.

Le Mur Droit

Le Mur Droit apparaît au terminateur aux alentours du Premier Quartier. L’origine de cette faille de compression est encore inconnue, mais elle est probablement liée à des tensions de surface accumulées au moment du refroidissement de la mer des Nuées. Le Mur Droit est haut de 280 m à 300 m et long de 120 km. Très impressionnant lorsqu’on l’observe au télescope, au Premier Quartier, il projette une ombre immense dans la plaine environnante. Au Dernier Quartier, l’éclairage solaire inversé illumine directement la falaise, qui apparaît alors comme une fine ligne blanche. Les observateurs ont longtemps cru que le Mur Droit était vertical, mais il s’agit en réalité d’une pente très douce, de l’ordre de 10°, qu’il serait très facile de gravir à pied. Le Mur Droit peut être observé dans une lunette de 50 mm à 80 mm, grossissant 50 x à 150 x. Le cratère Birt tout proche mesure 17 km de diamètre ; son rempart nord-est a été en partie démantelé par un petit impact qui a creusé le cratère Birt A, mesurant 6800 m de diamètre. La fine rainure Birt débute ici, à quelques km au sud-ouest de Birt, et raye la surface lunaire sur près de 60 km. Ce fossé d’effondrement ne mesure pas plus de 1000 m de largeur. Il est observable avec des lunettes ou télescopes de 100 mm à 200 mm de diamètre. Le plateau monotone situé entre le Murt Droit et la rainure Birt apparaît rigoureusement lisse sur la plupart des photographies prises par les amateurs. En réalité, il est ponctué par des centaines d’impacts, mesurant 500 m à 2000 m de diamètre, visibles seulement sur les images à haute résolution, ou à l’oculaire de télescopes de 200 mm à 800 mm de diamètre.

Le cratère Clavius

Le cratère Clavius est tellement grand qu’il est parfois comparé à une petite mer. Son diamètre avoisine 225 km. Les observateurs dotés d’une excellente vision peuvent l’apercevoir à l’œil nu, lorsqu’il paraît au terminateur, au soir du huitième jour de la lunaison. Très facile à trouver aux jumelles, Clavius est un sujet de choix pour les petites lunettes grossissant 50 x à 100 x. Au fil des lunaisons et des librations, le grand cratère change d’aspect : il apparaît tantôt elliptique, tantôt presque circulaire. Son arène géante, profonde de 3500 m, apparaît usée par le patient sablage des micrométéorites, mais aussi dégradée par des impacts majeurs. Une lunette de 50 mm à 60 mm de diamètre dévoile, en tout, une douzaine de cratères dans l’arène de Clavius et sur ses remparts. La plupart d’entre eux, de taille décroissante, dessinent un arc élégant à partir de Rutherfurd, qui mesure 54 km, jusqu’à Clavius JA, qui ne dépasse pas 7,5 km de diamètre. En utilisant un télescope plus puissant, bien sûr, l’observateur voit croître le nombre de craterlets, de plus en plus petits, dans la formidable enceinte de Clavius. Dans des conditions atmosphériques parfaites, l’œil à l’oculaire de télescopes de 300 mm à 800 mm de diamètre, il est possible de voir des centaines de « trous de bombes » ne dépassant pas 1000 m de diamètre dans l’arène de près de 30 000 km2. En fait, le nombre de cratères dans ce cirque vieux de quatre milliards d’années est presque illimité. Avec l’amélioration des techniques de prise de vue, il sera possible demain de photographier des centaines, voire des milliers de minuscules cratères dans Clavius. Mais des millions, des milliards d’autres, toujours plus petits, toujours plus nombreux, résisteront probablement à jamais aux futures générations d’astronomes…

La rainure Hadley

Observer la rainure de Hadley est l’un des rêves de tous les observateurs lunaires débutants. L’objectif, il est vrai, est ambitieux, car l’étroite coulée de lave qui se love au pied des Apennins est très difficile à voir dans les petits instruments. La rainure, longue de 80 km, ne mesure que 1600 m à 1800 m de largeur en moyenne. Pour la trouver, il faut d’abord repérer le petit cratère Hadley C, qui mesure 6000 m de diamètre. Mais pour apprécier vraiment les méandres, profonds de 300 m, de la rainure de Hadley, il faut utiliser un télescope d’au moins 200 mm de diamètre. Au nord, la rainure marque un coude à 90°, juste sous les monts Hadley et Hadley Delta, mesurant respectivement 4800 m et 3600 m d’altitude. C’est entre ces deux montagnes, que s’est posée, le 30 juillet 1971, la mission Apollo 15. Là, durant près de trois jours, à bord de leur Jeep électrique, David Scott et Alfred Worden ont visité les rivages de la mer des Pluies, s’arrêtant, entre autres, au bord du cratère Saint Georges, un craterlet de moins de 2000 m de diamètre.

La mer des Pluies

La mer des Pluies est, après l’océan des Tempêtes, la plus grande étendue basaltique de la Lune. C’est surtout la plus belle et la plus impressionnante de toutes les mers lunaires. Bordée par cinq grands massifs montagneux, le Jura, les Alpes, le Caucase, les Apennins et les Carpates, sa superficie dépasse 800 000 km2. A l’origine, voici 3,85 milliards d’années, un impact majeur, causé par un gros astéroïde d’au moins 60 km de diamètre, a creusé ici un bassin de 1200 km de diamètre. Outre le gigantesque remblai extérieur, qui existe toujours aujourd’hui mais devait mesurer, à l’époque, 7000 à 9000 m d’altitude, un second rempart, concentrique et moins haut, s’est formé à l’intérieur du bassin. Lorsque, voici 3,2 milliards d’années, le bassin s’est progressivement rempli de lave, ce rempart intérieur s’est trouvé presque complètement noyé sous plus de 2000 m de basalte ! Il n’en reste aujourd’hui que les sommets les plus hauts, la chaîne Droite, les monts Ténériffe, les monts Pico et Piton et enfin les monts Spitzberg. Sur ce gros plan de l’image de LRO, c’est la bordure de la mer des Pluies qui est visible, avec l’immense arène de Platon et la Vallée des Alpes, une fracture au fond de la quelle est visible une fine crevasse, ancienne rivière de lave…

 

Serge Brunier

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