Comment se fait-il que la Lune fait exactement un tour sur elle-même à chaque révolution ?

Bonjour,

Nous vous remercions d'avoir fait appel au service Interroge, voici le résultat de nos recherches :

François Rothen, dans son ouvrage La face cachée de la Lune : la science et les coïncidences, confirme que « notre satellite est animé d’une rotation synchrone, ainsi nommée parce que le temps que notre satellite emploie à accomplir une rotation autour de son axe est exactement celui dont il a besoin pour boucler sa révolution autour de la Terre. […] La rotation synchrone de la Lune ne doit rien au hasard ; il s’agit d’une coïncidence hautement significative. […] Dans un lointain passé, quand la vitesse de la rotation de la Lune était bien plus grande qu’aujourd’hui, notre satellite n’était pas astreint à une rotation synchrone. Il était le siège de marées importantes sous l’action de la Terre, même si sa surface n’était pas liquide. Ce sont précisément ces forces de marées qui ont ralenti sa rotation jusqu’à ce qu’elle devienne synchrone. Si la Lune avait encore ralenti sa vitesse de rotation, l’attraction de la Terre l’aurait alors accélérée : on comprend pourquoi la rotation synchrone est un phénomène stable. »

Pour mieux comprendre le phénomène des marées, vous pouvez prendre connaissance de l'article Marées et orbites célestes de Gaston Fischer, paru en 2003 dans le Bulletin de la Société des enseignants neuchâtelois de sciences, et qui précise que :

« Par le terme de marée on décrit généralement les mouvements de la mer engendrés par les potentiels gravitationnels de la Lune et du Soleil. Il est moins bien connu que ces potentiels produisent aussi des déformations des parties solides du globe, les marées terrestres ou marées solides. Ces deux types de marées ont pour effet de ralentir peu à peu la vitesse de rotation de la Terre. La Terre à son tour cause des déformations périodiques de la Lune. C'est à la suite de ces marées lunaires que notre satellite nous présente toujours le même hémisphère. Si rien d'autre ne venait perturber le système Terre-Lune, notre planète finirait aussi par offrir toujours la même face à la Lune et dans cette situation les orbites des deux astres autour de leur centre de gravité commun finiraient par devenir parfaitement circulaires. »

Le site de l'astrophysicien Olivier Esslinger Astronomie & Astrophysique explique en outre dans l'article Les éclipses de Lune et de Soleil mis à jour le 24 août 2023 que :

« La Lune tourne sur elle-même en un peu plus de 27 jours. Un phénomène remarquable est le fait que cette période de rotation est exactement égale à la période de révolution sidérale de la Lune, c’est-à-dire le temps mis par notre satellite pour effectuer un tour complet autour de la Terre et se retrouver à la même position dans le ciel. L’égalité entre ces deux valeurs est la raison pour laquelle nous observons toujours la même face de la Lune. Cette égalité trouve son origine dans le fait que la Lune n’est pas parfaitement sphérique mais légèrement allongée. La force de gravitation de la Terre est en conséquence en mesure de freiner ou d’accélérer la rotation de la Lune sur elle-même et a pu par le passé forcer l’axe d’élongation lunaire à s’aligner dans la direction Terre-Lune. Depuis que ce point stable a été atteint, l’élongation de la Lune est bloquée dans notre direction et le satellite nous présente toujours la même face. Remarquons que nous pouvons en fait observer légèrement plus que la moitié de la surface. En effet, l’orbite de la Lune n’est pas parfaitement circulaire et son axe de rotation n’est pas exactement perpendiculaire à cette orbite. La Lune oscille donc légèrement par rapport à son point d’équilibre, un phénomène connu sous le nom de libration. Ceci nous permet sur le long terme d’observer jusqu’à 59 pour cent de la surface lunaire sans quitter la Terre. »

En résumé, comme l'explique l'astronome Trinh Xuan Thuan dans un éditorial publié en janvier 2024 sur le site de l'Université de Genève et intitulé L’interdépendance entre la Lune et la Terre , « la Lune a réussi à parfaitement synchroniser son mouvement de rotation sur elle-même avec son mouvement orbital autour de la Terre. En d’autres termes, elle met exactement le même temps (vingt-neuf jours et demi, la durée d’un mois) à accomplir les deux mouvements. Cette rotation synchrone fait qu’un seul et même côté de la Lune est visible depuis la Terre. Cette synchronisation parfaite des deux mouvements de la Lune n’est pas le fait du hasard. Elle est due aux forces gravitationnelles que la Terre exerce sur la Lune. Le côté caché de la Lune n’a été dévoilé que grâce aux sondes spatiales en orbite autour de notre satellite, la première étant la sonde russe Luna 3 en 1959. »

Nous espérons que ces éléments vous aideront dans votre recherche. N'hésitez pas à nous recontacter pour tout complément d'information ou toute autre question.

Cordialement,

La Bibliothèque du Musée d'histoire des sciences

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