Les cratères de la Lune

La Lune de la Terre

On appelle lune tout satellite naturel d'une planète, mais la Lune, avec un L majuscule, désigne le seul satellite naturel de la Terre. La distance moyenne entre la Lune et la Terre est de 384 403 km. Le diamètre de la Lune est de 3 474 km. La face cachée de la Lune est perpétuellement invisible depuis le Terre, il est donc impossible de prendre des photographies de cette face sans l'utilisation de sondes spatiales. Très curieusement, la face cachée est différente de la face visible, aussi bien du point de vue de son altitude moyenne que de son taux de cratérisation. Régulièrement, des images et des vidéos spectaculaires de la surface de la Lune et en particulier de sa face cachée, nous sont envoyées par les sondes américaines et japonaises.

La mission américaine Clementine n'avait pas observé la totalité de la Lune mais la sonde Kaguya-Selene, la plus importante mission lunaire depuis le programme Apollo, lancée en 2007, nous envoie des photographies d'une grande précision de l'ordre de 10 mètres par pixel. Ce qui a permis de détecter de nouveaux petits cratères et donc d'affiner la mesure du taux de cratérisation des terrains lunaires. De la face cachée de la Lune, nous sont parvenues les images du grand cratère Leibnitz (245 km de diamètre), du cratère Finsen (72 km de diamètre), du cratère Davisson (87 km de diamètre),...

Image : détail des mers et cratères de la Lune.

Origine de la Lune

L'origine de la Lune fait l'objet d'un débat scientifique. L'analyse des roches lunaires met en avant une intéressante théorie sur l'origine de la Lune.
Ces matériaux proviennent du manteau de deux grands objets planétaires. Un choc gigantesque a du ébranler la toute jeune Terre en formation.
La compagne de nos nuits pourrait être issue de l'accrétion de matériaux éjectés lors de cette formidable collision.
Au début de la création de la Terre, un très gros planétésimal de la taille de Mars, lui aussi différencié (noyau métallique, manteau,...) qui sous un angle particulier d'impact et une vitesse relativement importante, est venu percuter la Terre. Cette collision a provoqué la fusion des deux noyaux métalliques, tandis que les matériaux du manteau des deux objets, ont été éjectés, mais liés à la Terre par la force de gravité.
La plupart de ses matériaux vont s'agglomérer lentement, autour de ce qui va devenir notre Lune. Tout ceci se passe au tout début de l'histoire de la Terre, qui n'en a gardé aucune trace. Malgré tout, les simulations numériques parviennent à en représenter assez bien les étapes (voir dessin ci-contre).
D'autre part, cette hypothèse n'est en rien contradictoire avec ce que l'on sait actuellement sur la Lune et corrobore cette idée.

Image : fusion des deux noyaux métalliques, tandis que les matériaux du manteau sont éjectés mais liés par la force de gravité.

Image : accrétion de la matière éjectée puis formation du satellite de la Terre, la Lune.

Les cratères de la Lune

Image : Le cratère circulaire Platon
Diamètre : 101 km
Profondeur moyenne : 2300 mètres

Image : Le cratère Arzachel
Diamètre : 96 km
Profondeur moyenne : 3610 mètres

Image : Le cratère Copernic
Diamètre : 93 km
Profondeur moyenne : 3760 mètres

Image : Le terminateur lunaire est la ligne de partage entre le jour et la nuit, il révèle les ombres des parois du cratère Hesiodus. Le zoom, sur la partie gauche de l'image accentue grâce au rayon de Soleil qui éclaire le fond du cratère de 45 km de diamètre, encore plongé dans la nuit. image prise à 00h45 le vendredi 22 février 2010 depuis Stuttgart, Allemagne. Le grand cratère de 106 km de diamètre, au centre du zoom, à côté d'Hesodius est Pitatus.

Image : Le cratère Archimède
Diamètre : 83 km
Profondeur moyenne : 2150 mètres

Image : Le grand cratère Leibnitz de 245 km de diamètre, est situé sur la face cachée de la Lune.
Dans le coin droit, en bas de l'image, le cratère Finsen de 72 km de diamètre.
A droite au milieu de l'image, le cratère Davisson de 87 km de diamètre. crédit : Jaxa-NHK

Image : Les ombres spectaculaires du cratère Tycho, détaillées par la sonde LRO.  
Diamètre : 85 km avec un Pic central de 2 km de haut, Profondeur moyenne : 4 800 mètres. Le cratère Tycho est situé dans l'hémisphère sud de la Lune et il est âgé de un peu plus d'une centaine de millions d'années.

L'astéroïde qui a frappé la Lune à cet endroit devait mesurer environ 10 kilomètres de diamètre. Le choc a provoqué une excavation parfaitement circulaire d'une profondeur de 4 700 mètres. Le centre du cratère est occupé par de petites montagnes dont le pic central, s'élève à plus de 2 000 mètres. Le piton central s'est soulevé à la suite de la brutale compression du choc avec l'astéroïde. Il mesure une quinzaine de kilomètres à sa base. Le 10 juin 2011, la sonde LRO a capturé, les rayons de Soleil, caressant le piton central de Tycho.

Image : Le cratère Clavius (à droite) est le troisième plus grand cratère visible sur le côté visible. Il est situé dans les montagnes accidentées du sud de la Lune, au sud du cratère Tycho.  En raison de sa grande taille, Clavius peut être détecté à l'œil nu. Clavius est l'une des formations les plus anciennes sur la surface de la lune, il s'est formé pendant la période du Nectarien (-3 920 à -3 850 millions d'années). Il possède une paroi extérieure relativement douce en comparaison de sa taille, il est très usé et profond de 3 500 mètres par rapport au sol environnant. Ce cratère de 30 000 kilomètres carrés environ, est grêlé d'autres petits cratères d'impacts plus jeunes. Au centre de Clavius, vous n'en verriez même pas les bords, en raison de la courbure de la Lune.

Image : Le cratère Aristarque a été photographié le 10 novembre 2011, par la sonde américaine LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter), en survolant une région géologique appelée « le soulèvement d'Aristarque ».
La sonde LRO nous montre ici, une étonnante image des parois du cratère Aristarque, prise à basse altitude (26 kilomètres). Ce cratère de 40 km de diamètre et profond de 3 500 mètres, a été creusé par un astéroïde, il y a environ, 500 millions d'années. Ce cratère est le plus brillant de la Lune, il est situé à l'opposé du croissant lunaire deux ou trois jours après la Nouvelle Lune.
Le rempart intérieur du cratère Aristarque nous montre avec brillance, ses bandes claires et sombres sur la paroi. Image Nasa/GSFC/University of Arizona