3 lune phases

http://www.astrosurf.com/ephemerides/phasesln.htm#tableaux

Scientists at the conference speculated that such a record does exist. Not on Earth, but on the Moon.

Left : The Moon is scarred with ancient craters that, on Earth, would have long ago weathered away.

When a large body strikes Earth, impact debris can be accelerated to orbital speed and achieve Earth orbit. Four billion years ago Earth was probably surrounded by debris ejected in this way. (The Moon itself is a big piece of Earth that sundered when a Mars-sized planetestimal hit 4.5 billion years ago.) During the Period of Heavy Bombardment, the Moon was considerably closer to the Earth than it is now, perhaps 3 times closer. This placed the Moon in an ideal position to sweep up some of the terrestrial debris.

Because the Moon lacks weather or tectonic activity, that debris might still be there. While some has undoubtedly been destroyed by subsequent impacts of asteroids or comets on the Moon, some might have survived in the lunar soil. A recent study by Univ. of Washington graduate students John Armstrong and Llyd Wells, in collaboration with Guillermo Gonzalez at Iowa State, suggests that as much as 20,000 kg of Earth material could cover every 100 square kilometers of the moon.

David McKay, an astrobiologist at NASA's Johnson Space Center, notes that "the Moon was in a unique position to be a collector of ejecta from Earth. If we look in the right places, we could find a reservoir of materials for study."

Explanation: The Moon's surface is covered with craters, scars of frequent impacts during the early history of the solar system. Now, recent results from the Lunar Prospector spacecraft support the idea that the Moon itself formed from the debris of a giant impact of a mars-sized planetary body with the Earth nearly 4.5 billion years ago. The impact theory of lunar origin can explain, for example, why Moon rocks returned by the Apollo missions have the same isotopic ratios as Earth rocks while the Moon seems deficient in heavy elements like iron. It can also explain a critical finding of the Lunar Prospector experiments - that the Moon's core is proportionally very small. If the Moon formed simply as a "sister world", its origin paralleling Earth's formation from the primordial solar nebula , it should have similar iron content and relative core size. But material blasted from the surface of Earth by an impacting body would lack the iron and heavy elements which had settled to the Earth's core yet retain similar ratios of chemical isotopes . A fraction of this debris cloud would remain in Earth orbit ultimately forming the Moon .

Apollo 16: Exploring Plum Crater
Credit: John W. Young, Apollo 16 Crew , NASA

Explanation: Apollo 16 spent three days on Earth's Moon in April 1972. The fifth lunar landing mission out of six, Apollo 16 was famous for deploying and using an ultraviolet telescope as the first lunar observatory , and for collecting rocks and data on the mysterious lunar highlands . In the above picture, astronaut John W. Young photographs Charles M. Duke, Jr. collecting rock samples at the Descartes landing site . Duke stands by Plum Crater while the Lunar Roving Vehicle waits parked in the background. The Lunar Roving Vehicle allowed the astronauts to travel great distances to investigate surface features and collect rocks. High above, Thomas K. Mattingly orbits in the Command Module .

La formation des cratères d'impact.

Les cratères d'impact sont des formations très répandues dans le Système Solaire. Tous les corps solides ou presque ont été frappés par des bolides (astéroïdes, comètes...) ayant laissé de formidables cicatrices en surface.

Un impact est un événement catastrophique, en cela qu'il modifie tout ou partie de l'environnement du corps impacté.

Nous avions présenté en 2001, des cratères d'impact particuliers nommés les "Crater Lakes" dans lesquels la NASA cherchera des traces de vie fossile... Nous avions parlé du cratère d'impact Gusev , du cratère Gale , du cratère Henry , et du cratère Holden .

Ces exemples un peu particuliers étant soupçonnés d'avoir abrités des paléolacs il y a plusieurs centaines de millions d'années, paléolacs ayant laissé après leur retraits, des couches sédimentaires stratifiées...

Mais revenons cette semaine, au phénomène initial : l'impactisme et à la formation des cratères d'impact, que longtemps nombre de géologues des plus grandes universités, ont pris pour des formations volcaniques, sur la Lune notamment. Lorsqu'un corps, une météorite, un astéroïde, une comète s'écrase sur une planète (Mars, la Terre ou Vénus par exemple), l'impact bien que ralentit par l'atmosphère, est d'une extrême violence. Pour simplifier, plus le corps sera gros et dure et plus sa vitesse sera rapide, plus l'impact sera violent. Conséquences : les températures et pressions seront similaires à celles des explosions nucléaires et les cratères formés pourront atteindre plusieurs centaines voire milliers de kilomètres de diamètres et plusieurs kilomètres de profondeur.

Les plus gros cratères d'impact du Système Solaire se trouvent sur la Lune, sur Mercure et sur Mars et font plus de 2000 km de diamètre !

Les cratères d'impact peuvent avoir des morphologies différentes. On observe très fréquemment des cratères en forme de bol, dont les parois sont surélevées et la couronne d'éjecta bien marquée. Celle-ci est constituée de matériaux expulsés lors de l'impact et retombés tout autour du cratère.

Sur certains cratères d'impact, on distingue parfaitement le piton central ainsi que l'anneau extérieur montagneux. Mais le cratère peut aussi être entouré d'une couronne d'éjectas, lobés (ou fluidisés), simple ou multiple.

Pour les grands cratères d'impact, aussi appelés Bassins d'impact, le piton central laisse la place à un anneau montagneux. C'est souvent le cas des grands bassins sur la Lune ou sur Mercure.

Enfin ,les cratères sont de bons indicateurs de l'âge d'une surface planétaire. En effet, depuis les vols Apollo et les datations absolues des échantillons lunaires rapportés, on sait que plus une surface est constellée de cratères d'impact, plus elle est vieille et de même, que plus les cratères sont gros, plus ils sont vieux.

Sur Terre ou sur Vénus, l'érosion aidant, la majeure partie des cratères d'impact ont été effacé de la surface avec le temps. On compte ainsi environ 150 cratères d'impact sur Terre alors qu'il en existe des milliers sur la Lune ou sur Mars.

Par ailleurs, les cratères d'impact sont aussi des forages naturels qui peuvent renseigner sur la nature du sous-sol. Sur Mars par exemple, il est établi que les cratères d'impact à éjectas lobés, ont atteint le toit du pergelisol et libérés les couches géologiques les plus volatiles (eau, glaces, gaz...).

Exemple sur Mars : cas d'école sur une vallée fluviale.

     Et pourtant, c'est ce que réalise régulièrement une équipe du CERGA, laboratoire d'Astronomie dans le sud de la France. Le principe de base en est très simple, même si dans le détail, le traitement des mesures est quelque peu subtil. Quand vous criez en face d'une falaise, quelques fractions de secondes plus tard, vous percevez un écho. De cette manière, connaissant la vitesse du son, vous pouvez calculer à quelle distance la montagne se trouve de vous. Pour la Lune, pas la peine de s'égosiller, le son ne se propage pas dans le vide. Par contre, la lumière fait ça très bien. On émet donc une impulsion de faisceau LASER vers la Lune, on chronomètre la durée de l'aller-retour (environ 2,5s) et on a la distance Terre-Lune, d'autant plus précisément que l'on est équipé d'une horloge atomique de haute qualité.

La précision est époustouflante. Cela reviendrait à mesurer la longueur d'une feuille de papier (format A4) à mieux que le 1/100ème du diamètre d'un atome!...

            Et grâce à ces mesures, on découvre que la Lune s'éloigne de nous d'un peu moins de 4 cm par an . Mais qu'est-ce qu'on lui a fait?

            C'est en fait encore un coup des marées. Vous vous rappelez peut-être que la Lune (et le Soleil accessoirement) crée un bourrelet de marée sur la Terre .

Le seul détail supplémentaire à prendre en compte est que, comme illustré ci-contre, le grand axe de ce bourrelet est un peu en avance sur la direction Terre-Lune. Pourquoi ça? Parce que la Terre tourne plus vite sur elle-même (24h) que la Lune autour de la Terre (près d'un mois). Elle entraîne donc avec elle cette ellipse de marée. La Lune tire sur le bourrelet, et de ce fait ralentit la vitesse de rotation terrestre. En échange, le bourrelet tire sur la Lune, l'accélère, et donc l'éloigne de la Terre.