La Culture Générale Pour Les Nuls - PDF

Chapitre 1 La tête dans les étoiles : l’Univers Dans ce chapitre :  La naissance de l’Univers  Galaxies et planètes vous révèlent leurs secrets L ’Univers infini est une création récente. Pendant longtemps, il a été perçu comme une voûte ou un espace plan, ay...

Chapitre 1 La tête dans les étoiles : l’Univers Dans ce chapitre :  La naissance de l’Univers  Galaxies et planètes vous révèlent leurs secrets L ’Univers infini est une création récente. Pendant longtemps, il a été perçu comme une voûte ou un espace plan, ayant la terre pour centre. Or, nous savons aujourd’hui qu’il est formé de matière, depuis les plus petits éléments jusqu’au gigantisme des galaxies. Né il y a 16 ou 17 milliards d’années, l’Univers, formé de matière et n’étant pas éternel, disparaîtra un jour, dans 100 milliards d’années selon la théorie du Big Crunch. Avant même la disparition de l’Univers, notre Soleil, parmi des milliards d’autres étoiles, s’éteindra dans 5 milliards d’années, quand il aura épuisé toute son énergie, c’est-à-dire mis fin à la succession de réactions nucléaires qui l’entretiennent. Mais pas d’affolement inutile, car d’ici-là les progrès de la science nous auront peut-être permis de réaliser le rêve de découvrir une autre terre parmi les milliards de planètes qui peuplent l’Univers. L’origine de l’Univers Vaste question ! S’interroger sur l’origine de l’Univers, ce n’est ni plus ni moins qu’aborder la question fondamentale de l’humanité tout entière – une question pour laquelle des hommes se déchirent depuis la nuit des temps ! Mais pas de panique, nous ne nous égarerons pas ici dans des conjectures métaphysiques abstraites. Notre démarche est plus modeste et surtout plus pragmatique. Elle consiste à exposer, de façon schématique, l’état actuel des connaissances scientifiques sur le sujet. 10 Première partie : Terre des hommes : histoire et géographie La conception de l’Univers La conception de l’Univers, avant la mise au point de la méthode scientifique, au XVIIe siècle, relève d’une vision théologique. Des dieux, puis un Dieu, mettent en place planètes et étoiles, puis donnent naissance aux hommes, après avoir prévu sur Terre tout ce qui est nécessaire à leur survie. Le XXe siècle procure les moyens de vérifier, de manière expérimentale, avec des instruments précis, la structure et la naissance, puis le développement de l’Univers. Les scientifiques peuvent proposer différents modèles d’Univers. Jusqu’à une époque assez récente, quatre théories distinctes s’affrontaient :  L’Univers en expansion : né d’une explosion gigantesque il y a 16 milliards d’années, le fameux « big bang », il est en expansion continue et ne connaît aucune limite.  L’Univers en pulsations : comme dans l’hypothèse précédente, l’Univers est en expansion continue, mais jusqu’au point où il va se contracter pour reprendre son espace d’origine, et exploser de nouveau. Il est dit en pulsations parce que contraction et expansion alternent. C’est ce que l’on appelle, en opposition au big bang, le « big crunch ».  L’Univers multiple : il existerait une infinité d’univers, chacun étant en phase de big bang ou d’expansion à des moments différents.  L’Univers stationnaire : en dépit de possibles modifications, l’Univers serait celui que nous connaissons, infini et éternel. La théorie de l’Univers stationnaire, soutenue notamment par le célèbre physicien Albert Einstein (1879-1955), a prévalu jusque dans les années 1960. Mais aujourd’hui, la majorité des scientifiques s’est ralliée au modèle du big bang. Lemaître en la matière C’est un chanoine belge, Georges-Henri ser à l’origine matérielle de l’Univers… Lemaître Lemaître (1894-1966), astrophysicien et mathé- ne nomme pas sa découverte « théorie du big maticien qui a, le premier, élaboré un modèle de bang », mais « hypothèse sur le premier atome ». l’Univers en expansion. D’après cette théorie, Sa réflexion se fonde sur les travaux d’Einstein issu d’une déflagration géante, d’une explo- qui, pourtant, soutenait la théorie d’un Univers sion qui correspondrait à celles de millions de stationnaire. Les résultats de Lemaître sont bombes atomiques, l’Univers s’étend ou se publiés entre 1927 et 1933 et retiennent très contracte. Comme quoi, on peut enseigner à rapidement l’intérêt de la communauté scienti- l’Université catholique de Louvain et s’intéres- fique.  Chapitre 1 : La tête dans les étoiles : ll’Univers Univers 11 Une théorie explosive : le big bang C’est parce qu’il veut un Univers compatible avec les lois de la physique qu’Albert Einstein l’envisage comme stationnaire, éternel. D’après lui, « il est incompréhensible que l’Univers soit compréhensible ». Il faut donc rejeter l’idée que la structure et le fonctionnement de l’Univers relèvent du chaos et trouver les lois de la physique qui y règnent, afin d’avancer une explication. Ceci satisfait notamment aux exigences de la théorie de la relativité générale, formulée en 1916. Pour expliquer son état stationnaire, il forge le concept de « constante cosmologique ». Georges-Henri Lemaître et George Gamow remettent en cause cette expression en s’appuyant sur des observations astronomiques faites par Hubble dans les années 1930, et développent la théorie dite du big bang et de l’Univers en expansion. Le grand « Bang ! » L’expression big bangg (de l’anglais big, g grand, retracer l’histoire de l’Univers à partir de la con- et de l’onomatopée « bang ») a été utilisée la statation de l’éloignement mutuel des galaxies. première fois par Fred Hoyle, chroniqueur de En utilisant la théorie d’Einstein de la relativité la BBC dans un exposé de 1950, intitulé « The générale, on parvient à l’idée que plus l’Univers Nature of Things ». Elle désigne une explosion était jeune, plus il était à la fois chaud et dense. provoquée par un échauffement de l’Univers, Les modifications ultérieures de température et avec une température de plusieurs milliards de pression permettent alors de définir les âges, de degrés, qui s’est produite il y a 16 milliards ou phases d’expansion de l’Univers. d’années. Selon cette théorie, il est possible de Les grandes phases de l’Univers, selon la théorie du big bang La théorie du big bang permet également de dater l’apparition d’un temps, en fonction de ses phases. En effet, le big bang lui-même se produit à 10-43 s., puis est suivi de plusieurs étapes : à 10-35 s apparaît la matière ; à 10-33 s. la température s’abaisse ; à 10-4 s. l’annihilation prend le pas sur la création de particules. Puis le temps s’accélère, à + 3 minutes, un quart des protons et des neutrons se combinent en noyaux d’hélium ; à + 2 milliards d’années, les galaxies se forment. Même si elle domine dans la communauté scientifique moderne, la théorie du big bang se heurte toujours à une limite restée à ce jour non franchie, celle du temps. Notre connaissance s’arrête en effet à un moment très précis, à savoir 10-43 secondes après le big bang, au tout début du refroidissement, au moment 12 Première partie : Terre des hommes : histoire et géographie où les quatre forces fondamentales (gravitationnelle, électromagnétique, nucléaire faible, nucléaire forte) s’individualisent. Avant ces 10-43 secondes, elles sont confondues, la théorie de la gravitation ne s’applique pas. C’est ce que l’on appelle le temps de Planck, du nom du physicien allemand Max Planck (1858-1947), prix Nobel de physique, qui développa cette théorie. Un jour, une autre théorie ira plus loin, proposant une nouvelle explication de la naissance de l’Univers. En attendant, il est impossible de parler d’un temps « d’avant le big bang », puisque notre temps commence avec lui. Selon l’Ancien Testament, au livre de la Genèse, et Dieu vit que cela était bon » (Genèse 1, 13-18 Dieu fit le monde en six jours. C’est au troisième trad. Bible de Jérusalem). jour que le Soleil et la Lune sont créés : « Il y eut Certains groupes religieux, témoins de Jého- un soir, il y eut un matin : troisième jour. Dieu dit : vah, baptistes, particulièrement aux États-Unis, Qu’il y ait des luminaires au firmament du ciel refusent les théories scientifiques expliquant la pour séparer le jour et la nuit ; qu’ils servent de naissance de l’Univers. Pour eux, toute création signes, tant pour les fêtes que pour les jours et est le seul fait de Dieu, d’où leur nom de création- les années ; qu’ils soient des luminaires au fir- nistes. C’est donc le refus de l’évolutionnisme mament du ciel pour éclairer la terre et il en fut prôné par C. Darwin. S’appuyant sur la Genèse, ainsi. premier chapitre du Pentateuque, le premier livre « Dieu fit les deux luminaires majeurs : le grand de la Bible, ils affirment que Dieu créa tout ce qui luminaire comme puissance du jour et le petit existe en six jours. Selon eux, il ne peut y avoir luminaire comme puissance de la nuit, les aucune évolution, seulement la disparition de cer- étoiles. Dieu les plaça au firmament du ciel pour taines espèces. Ce dernier point, l’évolution, est éclairer la terre, pour commander au jour et à cependant admis par l’Église catholique, et pensé la nuit, pour séparer la lumière et les ténèbres, dans le cadre de la foi en une création. La fin des temps Si la question des origines de l’Univers prête encore à controverses, celle de sa disparition semble disposer de fondements plus sûrs.  Première hypothèse : l’Univers est ouvert. Les galaxies sont formées d’étoiles et de gaz. D’ici 1 000 milliards d’années, les étoiles auront consommé tout le gaz et mourront à leur tour, comme les planètes. Dans un ultime jaillissement de lumière, les étoiles s’effondreront dans un trou noir hypergalactique, c’est-à-dire à la taille de plusieurs galaxies, dans 1027 ans.  Chapitre 1 : La tête dans les étoiles : ll’Univers Univers 13 L’extinction de la dernière étoile annoncera le temps de la nuit et du froid. Dans 10100 ans, les trous noirs à leur tour s’évaporeront en énergie, répandue dans le vide, qui demeurera seul, en l’absence de toute matière.  Deuxième hypothèse : l’Univers est fermé. Dans 50 milliards d’années, l’expansion se ralentira, cessera, avant de s’inverser. L’Univers se contractera, les galaxies se rapprocheront, vireront du rouge au bleu. Un dégagement de chaleur à son point extrême provoquera une fusion de la masse entière de l’Univers et son effondrement, c’est le big crunch. Quant à savoir quelle hypothèse est la bonne, seul l’avenir le dira ! Rendez-vous dans mille ans Au début du chapitre XX du livre de l’Apocalypse, Médecin de formation, alchimiste, consulté par la dans la Bible, est annoncée la parousie, e le retour reine Catherine de Médicis, il a laissé un ouvrage du Christ sur Terre, inaugurant un règne de mille de prédictions, les Centuries. s Hélas, il s’y exprime ans, le millenium. D’où découle le millénarisme, e en quatrains si obscurs que leur interprétation pro- mouvement de pensée qui annonce, en principe voque encore aujourd’hui de vives tensions entre tous les mille ans, la fin du monde. C’est l’alternative spécialistes. Toutefois, même si l’auteur prévoit la suivant cette parousie qui pose problème : s’agit-il fin de l’Univers vers l’an 6000, il annonce d’abord de mille ans de bonheur, sous la direction du Christ, celle de la Terre en 3797, qui disparaîtra, absorbée ou de mille ans de chaos, le Christ étant précédé par le Soleil, après l’écrasement des météorites et d’un Antéchrist dont il triomphera. même des planètes sur elle. Profitons vite des 1790 années qui nous restent ! Heureusement, un spécialiste a tout prévu, Michel de Notre-Dame, dit Nostradamus (1503-1566). La carte du ciel Avant la disparition programmée de l’Univers, il nous reste tout de même suffisamment de temps pour lever les yeux vers le ciel et l’admirer. Le ciel, c’est l’espace infini, le rêve, mais aussi les étoiles, regroupées depuis l’Antiquité mésopotamienne en figures appelées constellations, découvertes au fil du temps et des progrès de l’observation. Les astrologues les utilisent pour déterminer le destin d’un individu depuis la naissance, puis au fil des jours. Les astronomes en dressent la carte, les mesurent, les décrivent, eux aussi de la naissance à la mort. Maîtresses de notre avenir ou manifestations physiques des Univers, elles ne peuvent laisser indifférent. 14 Première partie : Terre des hommes : histoire et géographie Les constellations Ce sont des groupes d’étoiles brillantes voisines que l’on peut observer depuis la Terre. Leur liste a été dressée par l’Union astronomique internationale (UAI) et publiée en 1930. Elle comprend 88 constellations et définit chacune d’entre elles comme l’une des 88 régions divisant le ciel. La division s’est effectuée à partir de lignes droites ascendantes imaginaires, en tenant compte de la déclinaison : c’est l’ascension droite (AD), équivalent dans le ciel de la longitude pour la terre. Elle est mesurée en heures, minutes et secondes. Conventionnellement, une constellation est désignée par son nom latin. Représentées par des figures constituées d’une succession de points reliés entre eux, elles se répartissent entre l’hémisphère Nord (39) et l’hémisphère Sud (46). Trois d’entre elles étant invisibles dans un hémisphère donné, on en compte 85. En fonction de leur position sur la sphère céleste, les constellations sont dites boréales, australes ou zodiacales :  Les constellations boréaless (hémisphère Nord) : au nombre de 39, elles comprennent notamment La Grande Ourse, la Lyre, le Cygne, Cassiopée, Pégase et Andromède.  Les constellations australess (hémisphère Sud) : au nombre de 46, elles comptent parmi elles Orion, la Carène, la Croix du Sud, la Baleine.  Les constellations zodiacales : au nombre de 12, ce sont le Bélier, le Taureau, les Gémeaux, le Cancer, le Lion, la Vierge, la Balance, le Scorpion, le Sagittaire, le Capricorne, le Verseau et les Poissons. Les mots de l’astronomie Amas : groupe d’étoiles physiquement liées par Étoile : formation qui naît de la contraction d’une la gravitation. nébuleuse de gaz et de sa poussière interstel- laire. Année-lumière : distance parcourue par la lumière en une année, soit environ 9,46 mille Astéroïde : corps céleste (astre) du système milliards de km. solaire, qui n’émet pas de lumière et tourne aut- our du soleil. Superamas : groupe d’amas. Comète : astre possédant un noyau composé Galaxie : ensemble d’étoiles. d’un mélange de glaces et de roches, entouré Trou noir : corps céleste qui se forme après la d’une nébulosité, comme un amas de nuages. mort d’une grande étoile, très dense. Sa den- Neutrino : comme le neutron, particule élec- sité est si grande que sa vitesse de libération triquement neutre, mais beaucoup plus petite. est supérieure à celle de la lumière. Pris dans Elle est émise par les réactions nucléaires du son attraction, rien ne peut s’en échapper. Soleil.  Chapitre 1 : La tête dans les étoiles : ll’Univers Univers 15 Les étoiles Une étoile est une boule de gaz, surtout de l’hydrogène, porté à incandescence, qui évolue au fil de réactions de fusion nucléaire, et dégage de la chaleur et de la lumière. Brillant au-dessus de nos têtes, au sommet du sapin, ou au firmament de Hollywood, elles accompagnent notre vie et n’ont pas fini de nous faire lever le nez. Elles naissent à partir de la contraction de nuages de matière interstellaire de très grande étendue, mais de faible densité. La seule force de la gravitation suffit à réunir ce nuage en une boule de matière. Plus cette masse se contracte, plus sa température s’élève. Faites un vœu Les étoiles filantess sont d’infimes poussières qui Leur couleur et l’intensité de leur éclat sont très pénètrent dans l’atmosphère terrestre à grande variables. Elles apparaissent à des altitudes de vitesse, et qui se désintègrent par frottement. En 120 km et disparaissent vers 90 km. Leur vitesse se consumant, elles dessinent dans le ciel des de déplacement est de l’ordre de 70 km/s. séries de stries lumineuses. Ce sont des traînées Ce phénomène survient en permanence, même lumineuses qui apparaissent brusquement au s’il est plus facile à observer par une belle nuit milieu des étoiles. Elles paraissent s’écouler d’été. D’après la tradition, lors de leur passage, sur la voûte céleste, puis disparaissent, par- il faut prononcer un vœu qui ne manquera pas fois presque aussi vite qu’elles sont apparues. d’être exaucé dans l’année ! On distingue plusieurs types d’étoiles : les plus grandes, les mortes, celles qui sont en cours d’activité, ou celles qui s’effondrent sur elles-mêmes :  La géante rouge est une étoile qui, ayant épuisé en son cœur tout l’hydrogène disponible, brûle son oxygène. Quand la combustion de l’oxygène est achevée, elle a atteint sa plus grande taille.  La naine blanche est une ancienne géante rouge, une étoile en fin de vie qui a consumé toutes ses réserves de combustible nucléaire, mais n’atteint pas la taille d’une nova (étoile invisible, puis très brillante, puis de moins en moins) et s’effondre sur elle-même, sous l’effet de la gravitation, au fur et à mesure qu’elle perd son énergie, ce qui provoque son rayonnement.  La naine brune est un corps céleste resté à un stade intermédiaire, entre nuage gazeux et étoile. Son rayonnement est nul.  La naine noire est une naine blanche morte, après avoir perdu toute son énergie. Elle n’émet donc plus aucun rayonnement. 16 Première partie : Terre des hommes : histoire et géographie  La nébuleuse est un nuage ((nebula en latin) de gaz et de poussières accumulées. S’il se contracte suffisamment, il peut engendrer une étoile.  La proto-étoile est une étoile en cours de formation.  La nova a est la phase d’explosion d’une étoile (elle est appelée supernova si elle est très massive), qui se traduit par un intense rayonnement lumineux. De toutes les étoiles, la plus lumineuse serait Carinae, 6 millions de fois plus lumineuse que le Soleil, mais elle est située à 6 400 années-lumière, nous ne voyons pas son éclat. La plus éloignée serait dans la galaxie C 11358 62, située à 13 milliards d’années-lumière, identifiée en 2001 par une photographie prise à partir du télescope spatial Hubble. Les météorites Les météorites sont des fragments de corps célestes qui deviennent chaleur et lumière en pénétrant l’atmosphère terrestre. Plusieurs centaines percutent la Terre chaque année, de taille variable, depuis le petit caillou jusqu’à celle capable de creuser un cratère. Les météorites portent le nom de la constellation dans laquelle elles évoluent, en un groupe appelé essaim, les Léonides dans la constellation du Lion, par exemple. Attention, chute de pierres ! Les météorites frappent l’imagination. Il semble jusqu’à Saint-Pétersbourg, à 2 000 km de là, les que le ciel nous tombe réellement sur la tête ! arbres brûlés sur 10 km, déracinés sur 100 km. Les plus marquantes sont conservées, au Il s’agirait d’une météorite ayant explosé dans musée ou dans les mémoires. notre atmosphère, entre 9 et 6 km d’altitude, pesant environ 1 tonne, mais aucun débris La confrérie des Gardiens de la météorite n’a été retrouvé sur place. L’énergie dégagée d’Ensisheim, conservée au palais de la Régence, par l’explosion équivaut à 1 000 fois celle de la en Alsace, garde une météorite de plus de bombe larguée sur Hiroshima. 100 kg, tombée le 7 novembre 1492. Chaque année, au mois de juin, la confrérie organise un Le 18 janvier 2000, une météorite explose au-des- rassemblement de passionnés du monde entier, sus de la province du Yukon, à l’ouest du Canada, pour une bourse d’échanges. à 25 km d’altitude. La violence de l’explosion est évaluée par les scientifiques à l’équivalent de plus Le 30 juin 1908, à 7 h 15 heure locale, une gigan- de 2 000 tonnes de TNT. Des centaines de débris tesque explosion se produit dans la forêt de atteignent le sol, sans faire de victime. la Tongouska, en Sibérie. Le bruit en fut perçu  Chapitre 1 : La tête dans les étoiles : ll’Univers Univers 17 Les comètes Les comètes sont de petits astres composés de roches, de glace et de poussières (eau mêlée d’ammoniac, d’oxyde de carbone, de méthane…). Elles gravitent autour du Soleil en suivant des orbites très allongées. Apparues par condensation, il y a environ 4,5 milliards d’années, elles mettent plusieurs millions d’années à tourner autour du Soleil. Déviées de leur trajectoire par un choc avec un autre corps, par exemple, elles s’approchent du Soleil ; les matériaux qui les composent s’échauffent – on dit qu’ils se subliment (passage de l’état solide à l’état gazeux, sans passer par l’état liquide) –, donnant naissance, autour du noyau, à une auréole lumineuse, la chevelure. Puis naissent, à l’opposé du Soleil, une queue de gaz, bleutée et fine, et une queue de poussière, jaunâtre et large. On en recense de nouvelles tous les ans, depuis 3 ou 4 jusqu’à plus de 200 en 2005. Elles sont de mieux en mieux observées grâce à la puissance accrue des télescopes. Elles le sont scientifiquement depuis 1705, date à laquelle Edmund Halley (1656-1742) dresse la première table des orbites de 24 comètes, publiée dans le Astronomiae Cometicae Synopsis. La plus célèbre d’entre elles, la comète de Halley, fait partie du groupe de 50 comètes environ qui reviennent périodiquement se faire admirer. Elle nous fait l’honneur d’une visite tous les 76 ans environ ! Venue en 1531, 1607, 1682, 1758, 1835, 1910, 1986, son retour est annoncé pour le mois de juillet 2061. Il ne nous reste plus qu’à nous armer de patience, à faire preuve d’optimisme et à attendre… Le système solaire Notre système solaire se compose d’une étoile, le Soleil, et de planètes (Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune et Pluton). Il comporte également les satellites de ces planètes, ainsi que les astéroïdes et les comètes. L’ensemble de notre système solaire gravite à l’intérieur de notre galaxie, la Voie lactée. La Voie lactée En se refroidissant, l’Univers s’est divisé en différentes galaxies, dont la nôtre, appelée Voie lactée, gigantesque concentration d’étoiles en forme de spirale. 18 Première partie : Terre des hommes : histoire et géographie Tableau 1-1 : Les caractéristiques de la Voie lactée Âge 12 milliards d’années Temps de rotation 200 millions d’années Diamètre 100 000 années-lumière Épaisseur au centre 20 000 années-lumière Masse totale 100 milliards de fois celle du Soleil Nombre total d’étoiles 100 milliards environ (dont notre Soleil) Longueur 34 000 parsecs (1 parsec : 3,36 années-lumière). Elle est si vaste que la lumière met 100 000 ans à la parcourir d’une extrémité à l’autre. Le Soleil Niché dans la Voie lactée, le système solaire est apparu il y a 4,5 ou 5 milliards d’années, il s’est formé à partir d’un nuage de gaz, dont une partie provenait de l’explosion d’une étoile plus ancienne, le reste étant composé d’hydrogène et d’un peu d’hélium. Le Soleil représente à lui seul 99 % de toute la matière du système solaire. Pour en faire le diamètre, il faudrait 109 Terres. L’énergie solaire naît au cœur du Soleil, à une température de 15 millions de degrés et une pression 340 milliards de fois supérieure à celle existant sur Terre. L’énergie ainsi amassée se déplace ensuite vers la surface et est libérée sous forme de chaleur et de lumière. Cette opération prend environ un million d’années. SOHO et pourtant si proche La sonde SOHO (Solar and Heliospheric Obser- SOHO a fait très peur à ses papas, en disparais- vatory) a été lancée le 2 décembre 1995 de la sant du 25 juin au 23 juillet 1998. Retrouvée, elle base de Cap Canaveral, aux États-Unis. Elle a été remise en activité en septembre 1998, et est le fruit d’une collaboration entre Européens ne présente pas de séquelles, en dépit de six et Américains. Elle livre des observations sur semaines d’hibernation à - 40 °C. Le premier le Soleil depuis 1996 et termine sa mission en résultat le plus marquant de SOHO est fourni en 2007. Équipée d’instruments de recherche, elle septembre 2003, quand la mesure de la rotation a un objectif, l’étude de la structure interne interne du Soleil montre que l’intérieur du Soleil du Soleil, du vent et de l’atmosphère solaires. tourne seul bloc, comme un corps solide.  Chapitre 1 : La tête dans les étoiles : ll’Univers Univers 19 Le Soleil est composé des éléments suivants :  Le noyau, au centre, où se déroulent les réactions thermonucléaires.  L’enveloppe, où se produit le transfert d’énergie vers la surface.  L’atmosphère, divisée en trois couches : la photosphère, couche la plus profonde qui émet la majeure partie du rayonnement ; la chromosphère, moins lumineuse et animée d’une intense activité, de projections de matière de plusieurs milliers de kilomètres ; la couronne, que nous voyons à l’œil nu, autour du disque. Tableau 1-2 : Les caractéristiques du Soleil Âge approximatif 4,6 milliards d’années Diamètre 1,4 million de km Masse 328 900 x Terre (2 milliards de milliards de milliards de tonnes) Densité moyenne 1,4 (à peine supérieure à celle de l’eau : 1) Composition 70 % hydrogène, 28 % hélium, 2 % atomes lourds (carbone, azote, oxygène…) Fin de vie Dans environ 5 milliards d’années Volume 1 300 000 x Terre Température de surface 6 000 °C Température centrale Environ 15 000 000 °C Période réelle de rotation 25,38 jours Période apparente de rotation 27,28 jours Distance moyenne de la Terre 149 600 000 km Révolution autour du centre galactique 225 millions d’années Distance de l’étoile la plus proche 4,3 années-lumière Distance du centre de la galaxie 30 000 années-lumière Une éclipse désigne le moment où la Lune se trouve placée entre le Soleil et la Terre, événement qui ne survient que lors d’une nouvelle Lune. Une partie de la Terre se trouve de ce fait être dans l’ombre de la Lune. Pour qu’une éclipse se produise, il faut que, dans cet ordre, trois planètes soient alignées sur un même axe : le Soleil-la Lune-la Terre. L’éclipse commence quand l’ombre de la Lune mord sur le disque solaire. 20 Première partie : Terre des hommes : histoire et géographie Il existe trois types d’éclipse du Soleil :  L’éclipse partielle : le soleil n’est qu’en partie recouvert par la Lune.  L’éclipse annulaire : la Lune recouvre le soleil, mais pas complètement, laissant un rond lumineux en forme d’anneau.  L’éclipse totale : la Lune recouvre totalement le Soleil. Les planètes Traditionnellement, le Soleil est entouré de 9 planètes, nées comme lui d’un nuage de matière interstellaire. Classées d’après leur proximité au Soleil, ce sont : Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune et Pluton. Toutefois, depuis août 2006, ce classement a subi quelques transformations : suivant les décisions de l’Union astronomique internationale (UAI), Pluton est rétrogradé au rang de planète naine. Cérès, Charon, 2003 UB 313, qui devrait prendre le nom de Xena, entrent également dans cette catégorie. La nouvelle liste des 12 planètes, toujours selon le critère de leur distance par rapport au Soleil, est donc : Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Cérès, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune, Charon, Pluton et 2003 UB 313 (Xena). Mercure Connue déjà dans l’Antiquité, Mercure est la première planète du système solaire, la plus proche du Soleil. C’est une petite planète, Pluton seule étant encore plus petite. Très proche du Soleil, la chaleur du jour mercurien est intense, supérieure à 400 °C. Mais comme son atmosphère est nulle, les nuits y sont très froides, la température descend à - 180 °C. Cet écart de température est le plus important de toutes les planètes connues. Dépourvue de satellite, Mercure est connue depuis l’Antiquité, à Sumer. Sur les clichés photographiques, Mercure présente la même apparence désolée que la Lune. Sous une croûte épaisse d’environ 500 km, le noyau de la planète est constitué de métaux ferreux et pourrait être en partie liquide. Le pourcentage de fer sur Mercure est plus important que sur tout autre objet du système solaire. Tableau 1-3 : Les caractéristiques de Mercure Diamètre équatorial 4 878 Volume 0,054 x volume Terre Densité moyenne 5,4 (eau = 1) Masse 0,055 x masse Terre Pesanteur 0,37 x pesanteur Terre  Chapitre 1 : La tête dans les étoiles : ll’Univers Univers 21 Distance moyenne au Soleil 58 000 000 km Durée de rotation 59 jours Période de révolution 88 jours Vitesse orbitale 47,9 km/seconde Satellites Aucun Température de surface 430 °C le jour, -180 °C la nuit Atmosphère Fine couche d’hydrogène et d’hélium Durée de la journée mercurienne d’ensoleillement 3 mois environ Durée de la nuit mercurienne 3 mois environ Vénus Déjà l’étoile du matin des Anciens, Vénus présente de nombreuses analogies avec la Terre : même taille, même volume, même densité et même origine. Toutefois, cette planète est dépourvue de mers ou d’océans mais surtout, son atmosphère est composée pour l’essentiel de dioxyde de carbone, les nuages y libèrent des pluies d’acide sulfurique. Vénus préfigure ce que pourrait être la Terre si l’effet de serre parvenait à son apogée : une température en surface avoisinant les 500 °C. La surface de Vénus présente de très grandes plaines recouvertes de coulées de lave et des hautes montagnes : 85 % de la surface est recouverte de roches volcaniques. L’activité des volcans a dû y être très intense, puisque certains d’entre eux offrent des cheminées de plus de cent kilomètres de diamètre. À l’inverse de toutes les autres planètes du système solaire, la rotation de Vénus est rétrograde, c’est-à-dire qu’elle tourne dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Tableau 1-4 : Les caractéristiques de Vénus (nom commun : étoile du Berger) Diamètre équatorial 12 140 km Volume 0,88 x volume Terre Densité moyenne 5,2 (eau = 1) Masse 0,82 x masse Terre Pesanteur 0,88 x pesanteur Terre Distance moyenne au Soleil 108 000 000 km Durée de rotation 243 jours Période de révolution 225 jours (= 1 année vénusienne) 22 Première partie : Terre des hommes : histoire et géographie Vitesse orbitale 35 km/seconde Vitesse de libération 10,3 km/seconde Satellites Aucun Température de surface Environ 500 °C le jour Atmosphère 95 % dioxyde de carbone (gaz carbonique), 2 à 4 % azote, traces d’oxygène Vénus, déesse de l’amour… vache ! Déesse de l’Amour dans la mythologie gréco- de la température. Les vents sont d’une vio- romaine, Vénus est balayée en permanence lence telle qu’ils se transforment en tornades. par des vents dont la violence augmente avec Les nuages jaunes, gorgés d’acide sulfurique, l’altitude : environ 4 km/h au sol, 300 km/h à réfléchissent davantage la lumière du Soleil et 11 km. Et il y pleut… de l’acide sulfurique. concourent à l’augmentation de la température. Les orages vénusiens sont quasiment perma- La température y est en permanence comprise nents, accompagnés d’intenses décharges entre 450 °C et 500 °C. Pourtant, en raison de la électriques et de gigantesques éclairs rouges. lenteur de sa rotation, la nuit vénusienne dure Ils sont rendus d’autant plus redoutables par un plus de cent jours… mais sans baisse notable formidable bruit de tonnerre. La Terre Seule planète connue du système solaire à abriter la vie, la « planète bleue » se présente spontanément comme une boule d’océans et de mers, d’où émergent quelques terres. Son nom semble bien mal lui aller : Océanos était plus exact, car elle est recouverte de 70 % d’eau. Mère protectrice, son noyau de nickel et de fer en fusion génère un champ magnétique, lequel, avec l’atmosphère, renvoie les radiations dangereuses du Soleil. La température moyenne sur Terre est de 15 °C, et sa vitesse de déplacement, de plus de 100 000 km/h, ne gêne en rien la joie de l’habiter. Bien que son atmosphère soit composée à 78 % d’azote, les 21 % d’oxygène assurent le développement de toutes les formes de vie. Surnommée Gaïa chez les Grecs et les Romains, elle est notre promise de toute éternité. (Pour le détail des caractéristiques de la Terre, voir Chapitre 2.)  Chapitre 1 : La tête dans les étoiles : ll’Univers Univers 23 Mars Planète du dieu de la guerre, en raison de la couleur de son sol, Mars est désignée souvent comme étant « la planète rouge ». Pendant longtemps, les traces affleurant à sa surface ont fait penser qu’il avait pu y avoir des cours d’eau, voire des fleuves sur Mars. Poussant l’hypothèse plus loin, certains y ont vu une autre planète habitée de notre système solaire. Étrangement, les habitants supposés ne sont pas rouges, mais du plus beau vert, dans leur figuration la plus commune. Depuis 1976, des sondes et des engins d’exploration sont régulièrement envoyés, mais rien ne permet de croire à ce jour à l’existence d’une quelconque forme de vie sur Mars la rouge. Tout comme la Terre, Mars est dotée de deux calottes polaires, mais qui ne sont pas permanentes, elles fondent au printemps martien. La composition interne de Mars semble aussi la rapprocher de celle de la Terre, avec un noyau, un manteau et une croûte. La géographie est marquée par la présence d’immenses vallées et canyons, comme ceux de Valles Marineris, longs de plus de 3 000 km. Certains scientifiques envisagent l’hypothèse d’anciennes vallées glaciaires. Galileo Galilei, dit Galilée (1564-1642), connaît tre de l’Univers, selon le système géocentrique. une brillante carrière scientifique, protégée Il développe, avec une sympathie évidente, à la fois par le pape Urbain VIII et l’ordre des le système de Copernic. En 1633, le procès de jésuites. Mais tout se gâte avec la tenue du con- Galilée s’ouvre à Rome. Accusé d’hérésie, men- cile de Trente (1545-1563). Devant les progrès acé de finir brûlé vif, Galilée, âgé de 69 ans, cède enregistrés par la Réforme et le protestant- et renie l’œuvre d’une vie, abjurant ses théo- isme, l’Église catholique réaffirme ses positions, ries hérétiques. Il meurt à Florence, à 78 ans. notamment en matière de démarche scienti- L’histoire lui prête cette phrase fameuse, qu’il fique ! Désormais, l’interprétation des résultats n’a certainement jamais prononcée, au sortir scientifiques relève du seul domaine de l’Église. de l’abjuration solennelle : « Et pourtant, elle En 1616, le système héliocentrique de Coper- tourne… » évoquant la rotation de la Terre sur nic (1473-1543), qui place le Soleil au centre de elle-même, inadmissible pour l’Église qui voulait l’Univers, est condamné par l’Église, condamna- des astres fixes. En 1822, le Vatican retire les tion rendue publique en 1633. Or, en 1631, Galilée œuvres de Galilée de l’Index, x liste des ouvrages publie son Dialogue, œuvre maîtresse dans interdits, et, en 1984, le pape Jean-Paul II laisse laquelle il évoque à mots couverts l’erreur de libre ceux qui le veulent d’accepter la théorie de Ptolémée et d’Aristote, plaçant la Terre au cen- Galilée… sans la reconnaître formellement. 24 Première partie : Terre des hommes : histoire et géographie Tableau 1-5 : Les caractéristiques de Mars Diamètre équatorial 6 790 km Volume 0,15 x volume Terre Densité moyenne 3,95 (eau = 1) Masse 0,11 x masse Terre Pesanteur 0,38 x pesanteur Terre Distance moyenne au Soleil 228 000 000 km Durée de rotation 24 h 37 min Période de révolution 687 jours Vitesse orbitale 24,1 km/seconde Vitesse de libération 5 km/seconde Satellites 2 Température de surface - 20 °C le jour (en été) - 80 °C la nuit Atmosphère Dioxyde de carbone (gaz carbonique) Mars attaque ! L’étude de l’Univers donne lieu, dans l’imaginaire mondes. Il y met une telle fougue, annonçant collectif, à de nombreux fantasmes, peurs et l’arrivée des Martiens dans le New Jersey, près conjectures qui trouvent écho dans la science- de Princeton… qu’il déclenche une panique, au fiction, un genre qui fait florès en littérature ou fil des bulletins d’information, qui pousse des au cinéma depuis le XIXe siècle. milliers d’Américains à fuir leur domicile. Les rappels de la nature fictive de l’émission, avant, Le 30 octobre 1938, veille d’Halloween, le jeune pendant et après, ne font qu’accroître la peur, Orson Welles fait vivre à ses auditeurs, sur la les auditeurs y voient une ruse des Martiens radio américaine CBS, l’adaptation radiopho- pour débarquer sans rencontrer de résistance ! nique du roman de Herbert Wells, la Guerre des  Chapitre 1 : La tête dans les étoiles : ll’Univers Univers 25 Cérès Cérès, connue depuis 1801, fait partie de la ceinture d’astéroïdes localisée entre Mars et Jupiter. D’un diamètre d’environ 950 km, elle accomplit une rotation autour du Soleil en 4,6 années terrestres. Sa masse est de 9,445 x 1020 kg, et elle présente une rotondité qui a joué en sa faveur pour son adoption au rang de nouvelle planète du système solaire, décision de l’Union astronomique internationale en août 2006. Son statut officiel est celui de planète naine. Jupiter Digne du nom du roi des dieux, Jupiter est la plus énorme planète de notre système solaire, environ mille fois plus grosse que la Terre. Elle possède à la fois des anneaux, invisibles depuis la Terre, et 16 satellites. Constituée principalement d’hydrogène et d’hélium, Jupiter est une gigantesque masse gazeuse, agitée par une zone de tempête appelée la « grande tache rouge », qui tourne dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. La surface est également parcourue par des éclairs géants et des aurores boréales, comme la Terre en connaît, quand il y a une interaction entre le champ magnétique de la planète et les bombardements de particules provenant du Soleil. L’anneau de Jupiter, composé de minuscules particules de poussière, entoure la planète. Il est large d’environ 6 500 km, pour une épaisseur d’environ 10 km. Jupiter possède quatre lunes : Amalthée, Io, Europe, Ganymède. La planète perdue Les astronomes s’interrogent sur une bien en trouve la trace à la surface d’autres planètes étrange situation. Il y a, entre Mars et Jupiter, de notre système solaire ? Elle aurait, selon des plusieurs centaines de milliers d’astéroïdes, qui astronomes russes, pu être victime d’une implo- tournent autour du Soleil. Cérès, le plus grand, sion, provoquée par des éruptions volcaniques a un diamètre d’environ 1 000 km. L’ensemble à l’échelle de la planète p entière, entrant en est appelé la « ceinture d’astéroïdes ». Les contact avec les masses d’eau des océans. À hypothèses se multiplient à son propos : une défaut de preuve de son existence, la planète planète en cours de formation, qui ne serait pas perdue a tout de même trouvé un nom, Phaéton, encore parvenue à sa masse critique ? Une pla- du nom du malheureux qui voulut conduire le nète de grande taille qui, à un moment de son char de son père, le Soleil, en perdit le contrôle, histoire, serait entrée en collision avec Jupiter ? embrasant ciel et terre avant d’y perdre la vie… Frappée par une météorite géante, comme on 26 Première partie : Terre des hommes : histoire et géographie Tableau 1-6 : Les caractéristiques de Jupiter Diamètre équatorial 142 600 km Volume 1 316 x volume Terre Densité moyenne 1 34 (eau = 1) Masse 317,8 x masse Terre (2 millions de milliards de milliards de tonnes) Pesanteur 2,64 x pesanteur Terre Distance moyenne au Soleil 778 000 000 km Durée de rotation 9 h 50 min Période de révolution 11,9 années Vitesse orbitale 13,1 km/seconde Vitesse de libération 60 km/seconde Satellites 16 Température au sommet de la couche nuageuse - 150 °C (à 30 km de profondeur : 30 °C, à 100 km de profondeur : 100 °C) Atmosphère 98 % hydrogène et hélium et pour environ 2 % de méthane, éthane, ammoniac, acétylène Saturne La sombre Saturne est, après Jupiter, la plus grosse planète du système solaire. Seule planète avec une densité inférieure à l’eau d’environ 30 %, elle est dotée d’une atmosphère composée surtout d’hydrogène. Sa particularité est d’être en permanence balayée par des vents d’une extrême violence, qui dépassent 1 800 km/h. Elle tourne très vite sur elle-même, en une dizaine d’heures. Le fait le plus remarquable, ce sont ses anneaux, deux très lumineux et un troisième qui l’est moins. Perçus comme des anneaux uniques, ils sont, en réalité, composés de centaines d’anneaux plus petits. Il pourrait s’agir des débris d’anciens satellites de Saturne. Un fait intrigue fort les astronomes : au lieu d’être composés de seules poussières, ils comprennent une quantité importante d’eau, sous forme de véritables icebergs ou de masses plus petites, de la taille d’une boule de neige.  Chapitre 1 : La tête dans les étoiles : ll’Univers Univers 27 Tableau 1-7 : Les caractéristiques de Saturne Diamètre équatorial 120 200 km Volume 755 x volume Terre Densité moyenne 0,70 (eau = 1) Masse 95,2 x masse Terre (569 000 milliards de tonnes) Pesanteur 1,2 x pesanteur Terre Distance moyenne au Soleil 1 427 000 000 km Durée de rotation 10 h 14 min Période de révolution 29,5 ans Vitesse orbitale 9,6 km/seconde Vitesse de libération 36 km/seconde Satellites 18 Température (couche nuageuse) - 180 °C (à 100 km de profondeur : 0 °C, à 30 000 km de profondeur : 8 000 °C) Atmosphère 98 % hydrogène et hélium et pour environ 2 % méthane, éthane, ammoniac, acétylène, éthylène, phosphine Anneaux Saturne est entourée de plusieurs anneaux, constitués de poussière de glace et de roche, de blocs rocheux de quelques décimètres de diamètre, couverts de givre. Les trois plus grands sont visibles de la Terre. Uranus Découverte par William Herschel (1738-1822) en 1781, Uranus est la troisième plus grosse planète du système solaire. Composée d’hydrogène et d’hélium pour l’essentiel, elle est entourée d’une couche de méthane qui lui donne sa couleur bleutée. Elle se caractérise par une inclinaison prononcée, surprenante, peut-être consécutive à une collision avec une météorite ou un corps astral pendant la formation du système solaire. Uranus est entourée d’anneaux, dont neuf sont connus. L’anneau extérieur, le plus brillant, nommé Epsilon, est pour l’essentiel composé de blocs de glaces de quelques mètres de diamètre. Il est maintenu dans ses limites par deux lunes d’Uranus, Cordelia et Ophelia, de par leur force d’attraction gravitationnelle, phénomène connu sous le nom de satellites bergers ou satellites gardiens de l’anneau. 28 Première partie : Terre des hommes : histoire et géographie Tableau 1-8 : Les caractéristiques d’Uranus Diamètre équatorial 52 000 km Volume 64 x volume Terre Densité moyenne 1,25 (eau = 1) Masse 14,5 x masse Terre (86 000 milliards de tonnes) Pesanteur 0,90 x pesanteur Terre Distance moyenne au Soleil 2 870 000 000 km Durée de rotation 17 heures Période de révolution 84 ans Vitesse orbitale 6,8 km/seconde Vitesse de libération 22 km/seconde Satellites 27 Température au sommet de la couche nuageuse - 21 °C Atmosphère Hydrogène, hélium et méthane Année uranienne Pendant une demi-année uranienne (42 ans), une région polaire est plongée dans la nuit, l’autre région polaire connaît le jour continuel Neptune Découverte par J.G. Galle (1812-1910) en 1846, Neptune est encore une planète gazeuse géante, 60 fois plus grosse que la Terre. Si, à l’extérieur, Neptune est composée d’un mélange de gaz chaud, composé d’hydrogène, d’hélium et de méthane – qui lui donne sa couleur bleue –, à l’intérieur, le cœur de Neptune est fait de roche fondue, d’ammoniaque, de méthane liquide et d’eau. Neptune est parcourue, comme Jupiter, par de violents ouragans, rendus manifestes à sa surface par la présence de taches noires. La plus importante d’entre-elles, la Grande tache sombre, est de la taille de la planète Terre. Ces taches se déplacent à la surface de Neptune, accompagnées de vents d’une violence inouïe, atteignant les 2 000 km/h. Neptune est entourée de quatre anneaux, faits de particules de poussières de taille infime, provenant du choc de météorites sur la surface des satellites de Neptune.  Chapitre 1 : La tête dans les étoiles : ll’Univers Univers 29 Tableau 1-9 : Les caractéristiques de Neptune Diamètre équatorial 49 400 km Volume 54 x volume Terre Densité moyenne 1,6 (eau = 1) Masse 17,2 x masse Terre (100 000 milliards de tonnes) Pesanteur 1,4 x pesanteur Terre Distance moyenne au Soleil 4 497 000 000 km Durée de rotation 16 heures Période de révolution 164,8 années Vitesse orbitale 5,4 km/seconde Vitesse de libération 25 km/seconde Satellites 11 Température au sommet de la couche nuageuse - 220 °C Atmosphère Hydrogène, hélium et méthane Le feu sous la glace Neptune est entourée d’anneaux, et possède un de Neptune, c’est-à-dire qu’elle tourne d’est certain nombre de lunes, ou satellites. La plus en ouest. Les scientifiques supposent que ces grosse est Triton, un monde si glacé (- 235 °C) anomalies s’expliquent par la capture de Triton que son atmosphère a gelé en surface. Para- par l’attraction de Neptune. À l’origine elliptique, doxalement, Triton est le siège d’une intense l’orbite de Triton se serait peu à peu circulari- activité volcanique, manifestée par des érup- sée. La surface de Triton est étrangement vei- tions de gaz et de poussières. Lune devenue née, comme la peau d’un melon, peut-être les folle, l’orbite de Triton est rétrograde autour traces d’anciennes marées. Charon L’existence d’un grand satellite de Pluton, Charon, fait qu’on les considère parfois comme une planète double, d’autant plus que la distance qui les sépare est faible, seulement 17 000 km environ (la planète la plus proche du Soleil, Mercure, en est distante de 58 millions de km). 30 Première partie : Terre des hommes : histoire et géographie D’un diamètre de 1 270 km, soit la moitié de celui de Pluton, Charon se déplace autour de Pluton en 6,4 jours, la même période de rotation que Pluton, et son orbite est dite géostationnaire, le satellite demeurant à la même place. Habituellement, dans le système solaire, les satellites d’une planète sont considérablement plus petits qu’elle. La taille de Charon, à peine la moitié de celle de Pluton, conduit certains astronomes à considérer ce satellite comme une planète à part entière, formant soit une planète double avec Pluton, soit la dixième planète de notre système solaire. Cette situation un peu floue a été tranchée par une décision d’août 2006, de l’Union astronomique internationale, qui donne à Charon le statut de planète du système solaire. Pluton Longtemps dernière planète du système solaire, Pluton est aussi la plus petite. Découverte le 18 février 1930 par Clyde William Tombaugh (1906-1997), elle est la plus éloignée. D’une orbite très allongée contrairement aux autres planètes, au cours de sa période de révolution de 247,7 ans autour du Soleil, elle s’approche de ce dernier jusqu’à 4,4 milliards de km ou s’en éloigne jusqu’à 7,4 milliards de km. Vue d’un télescope, Pluton présente une couleur jaunâtre. Elle serait constituée d’un noyau rocheux entouré d’une couche de méthane solidifié par le froid, avec une température en surface de - 230 °C. Tableau 1-10 : les caractéristiques de Pluton Diamètre équatorial 2 400 km Masse 0,17 x masse Terre Pesanteur 0,38 x pesanteur Terre Densité 2,1 (eau = 1) Distance moyenne au Soleil 5 900 000 000 km Durée de rotation 153 heures (6,4 jours) Période de révolution 247,7 ans Vitesse orbitale 4,7 km/seconde Vitesse de libération 5 km/seconde Satellites 3 Température de surface - 230 °C Atmosphère Aucune  Chapitre 1 : La tête dans les étoiles : ll’Univers Univers 31 Plutôt non L’Assemblée générale de l’Union astronomique et de présenter un diamètre de plus de 800 km internationale s’est réunie à Prague, en et une masse suffisante pour que ses forces de août 2006, pour procéder à un réexamen du gravité lui donnent à peu près la forme d’une nombre et de la qualité des planètes. Qualité est sphère. Ils ont été fatidiques à Pluton, rétrogra- le mot juste, car de nouveaux critères, notam- dée de son statut de planète à celui de planète ment de taille, ont été mis en place : désormais, naine, dénommée désormais également une ne peut être planète qu’un astre en orbite autour « pluton », catégorie à laquelle appartiennent d’une étoile, à condition de ne pas en être une Charon et 2003 UB 313. 2003 UB 313 Découverte en 2005 par l’astronome américain Michael Brown (né en 1965), 2003 UB 313, qui prendra peut-être le nom de Xena, si l’Union astronomique internationale accède à la demande faite en ce sens par ses découvreurs, est classée dans la catégorie des planètes naines. C’est la planète la plus éloignée du système solaire. Faite de glace et de méthane, son diamètre serait proche des 300 km. Située à 97 ua (1 ua mesure environ 150 millions de km) du Soleil, elle tourne autour de ce dernier en environ 557 ans. La Lune Compagne de nostalgie, la Lune n’est certes pas une planète, mais en tant que satellite unique de la Terre et compte tenu de son rang dans notre imaginaire, il convient de lui réserver une place de choix. Sa proximité, la facilité de son observation lui confèrent un aspect familier. La Lune est d’autant plus liée à la Terre que non seulement elle tourne autour d’elle, mais toutes deux effectuent une révolution autour du Soleil et sa trajectoire suit celle de notre planète. Tableau 1-11 : les caractéristiques de la Lune Âge 4,6 milliards d’années Diamètre équatorial 3,476 km Superficie 37 960 000 km2 Masse 0,012 x masse Terre (1/81è) Densité 3,3 (eau = 1) Distance moyenne de la Terre 384 000 km 32 Première partie : Terre des hommes : histoire et géographie Température de surface 100 °C le jour, 150 °C la nuit Mois lunaire (entre deux nouvelles lunes) 29 jours 13 heures (lunaison) Vitesse orbitale moyenne 1 km/seconde Vitesse de libération 2,4 km/seconde Pesanteur 16,6 % de la gravité terrestre Atmosphère Aucune Durée de rotation 27 jours 7 h 43 min Longueur du jour et de la nuit Environ 14 jours terrestres chacun Atmosphère Aucune Les phases de la Lune Elles sont connues depuis la plus haute Antiquité. Le changement d’aspect de la Lune est provoqué par l’absence d’émission lumineuse. Elle n’émet pas elle-même de lumière mais reflète celle du Soleil. En fonction de sa position par rapport à ce dernier, nous voyons dans le ciel une fraction plus ou moins grande de l’hémisphère lunaire qui est éclairée :  Quand la Lune se trouve entre la Terre et le Soleil, l’hémisphère que nous voyons est totalement obscur, c’est la nouvelle Lune.  Après 7 jours et demi, l’angle compris entre l’axe Terre-Soleil et l’axe Terre-Lune est de 90°. Nous voyons alors la moitié de son hémisphère éclairé. C’est le premier quartier.  Placée à l’opposé exact du Soleil par rapport à la Terre, tout l’hémisphère est éclairé : c’est la pleine Lune.  Puis, elle décroît peu à peu, quartier par quartier, jusqu’au dernier. Le 16 juillet 1969, la mission Apollo 11 quitte le lunaire, le 21 juillet 1969 à 2 h 56 min 15 s UTC, Kennedy Space Center en Floride avec trois il prononce alors cette phrase restée dans les hommes à son bord : Neil Armstrong (comman- annales à l’adresse des millions de spectateurs dant), Edwin « Buzz » Aldrin (pilote du module qui assistent en direct à l’événement retrans- lunaire) et Michael Collins (pilote du module de mis à la radio et, nouveauté pour l’époque, à la commande). Leur mission (ils l’ont acceptée) : se télévision : « That’s one small step for [a] man, poser sur la Lune. Le 20 juillet à 20 h 17 UTC, c’est one giant leap for mankindd » (« C’est un petit chose faite. Six heures plus tard, Armstrong pas pour l’homme, mais un bond de géant pour descend du LEM. Premier terrien à fouler le sol l’humanité »).  Chapitre 1 : La tête dans les étoiles : ll’Univers Univers 33 La marée La marée est un mouvement oscillatoire, d’avant en arrière, du niveau de la mer, provoqué par les effets de l’attraction de la Lune et du Soleil sur les particules liquides. L’importance de la marée varie avec la masse de l’astre et sa distance. C’est ainsi que le Soleil, dont la masse est de presque 329 000 fois celle de la Terre, exerce une attraction 2 à 3 fois moindre que la Lune (dont la masse est seulement de 1/81e de celle de la Terre), car il est beaucoup plus éloigné, plus de 149 millions de km contre un peu plus de 384 000 km. Les amours tragiques de la Lune La déesse Lune, Sélénéé pour les Grecs, Luna Afin d’arracher son amant à la condition pour les Latins, est représentée comme une humaine, elle supplie Zeus de lui accorder la belle jeune femme. Son visage est d’une réalisation d’un vœu. L’imprudent Endymion blancheur si rare, si éclatante, que devant lui choisit l’immortalité. Elle ferait de lui un dieu, tous les autres astres pâlissent. Elle parcourt le ce que Zeus ne peut accepter. Il ne peut pas ciel sur un char d’argent traîné par deux che- non plus renier sa promesse. Il octroie donc à vaux. Déjà amante du roi des dieux, Zeus, et du Endymion une terrible immortalité en le plon- dieu Pan, Séléné connaît un unique et tragique geant dans un sommeil éternel, qui le maintient amour. Apercevant le berger Endymion, attirée dans l’éclat de sa jeunesse et de sa beauté. par sa beauté extraordinaire, elle s’éprend de Chaque nuit, Séléné vient caresser de ses doux lui, le séduit et lui donne de nombreux fils et rayons, le corps immobile de son amant, étendu 50 filles. sur une montagne, le couvre de baisers, et se lamente en vain sur sa demande irréfléchie.