De la Terre à la Lune: une histoire de prise de distance.

Chaque jour et chaque nuit la Lune veille sur nous, mais à chaque fois d’un peu plus loin. Explications.
Nombreux sont les hommes à s’être penchés sur l’étude de notre astre : la Lune. Malgré cela, la description précise de son mouvement autour de notre planète est toujours un mystère suite à notre incapacité à traiter le problème des trois corps (Terre-Lune-Soleil). Si quelques mystères résident encore autour d’elle, la Lune a cependant, depuis plusieurs siècles, laissé parler ses mers et ses cratères pour nous éclairer sur ses différentes caractéristiques.
Au 19ème siècle, Jules Verne (1828-1905) fut le premier à vulgariser, par le biais du roman « De la Terre à la Lune », les particularités de notre astre. Parmi toutes les théories et extrapolations scientifiques que ce génie littéraire a dû imaginer pour écrire cette référence en matière de science-fiction, nombreuses se révélèrent exactes, car à son époque un voyage de la Terre à la Lune était inimaginable. Cependant il en est une qui lui passa sous le nez et que la physique moderne parvint à expliquer, un mécanisme complexe qui provoque une prise de distance de la part de la Lune, car oui, la Lune s’éloigne de la Terre d’environ trois virgule soixante-dix-huit centimètres par an.
Le jour où la Terre s’arrêtera.
Aussi surprenant que cela puisse paraitre ce phénomène peut s’expliquer de manière simple, en effet la Lune, de par sa force attractive, attire l’eau qui occupe soixante-dix pour cent de la surface de la Terre formant ainsi des bourrelets océaniques connus sous le nom de Marrée. Seulement la Terre tourne sur elle-même et attire cette eau dans son mouvement de rotation, deux forces s’opposent alors : La force d’attraction de la Lune qui fera en sorte qui les bourrelets se trouvent dans l’alignement Terre-Lune et la force de frottement visqueux dans l’eau qui aura tendance à suivre le mouvement de rotation de notre planète. Entre ces deux forces, un équilibre se crée et les bourrelets océaniques se stabilisent. Là où il y a un problème, c’est que l’eau devrait tourner avec la Terre, ce qui à cause de la Lune n’est pas le cas, l’eau agit alors comme un frein et la vitesse de rotation de la Terre sur elle-même diminue.
La Lune, une patineuse hors pair.
Cela a un impact conséquent si l’on s’intéresse alors au principe de conservation du moment cinétique. Même si son nom peut sembler barbare ce phénomène peut s’expliquer intuitivement grâce à une patineuse. Nous avons tous déjà regardé des concours de patinage artistique et nous avons tous visuellement pu attester du principe de conservation du moment cinétique. En effet, une patineuse qui tourne sur elle-même les bras tendus prendra de la vitesse si elle rapproche ses bras vers elle (car son moment d’inertie diminue et pour qu’il y ait conservation du moment cinétique sa vitesse doit augmenter). L’explication inverse fonctionne tout autant, si la patineuse prend de la vitesse c’est parce que ses bras se rapprochent de son axe de rotation. Imaginons maintenant que le bras de la patineuse soit la distance Terre-Lune et que le corps de la patineuse soit la Terre. Si la vitesse de la rotation de la Terre sur elle-même diminue, c’est que le bras de la patineuse s’allonge donc que la distance Terre-Lune augmente. Voilà pourquoi la Lune s’éloigne de la Terre un peu plus chaque année. N’ayez crainte, au vu de la distance actuelle qu’il y a entre la Terre et la Lune, l’éloignement provoqué par cet effet est négligeable et ce n’est pas de sitôt que nous dirons au revoir à notre astre.

Article d’Alexandre Gyre  mis en ligne par C.G.