La Lune tourne-t-elle sur elle-même ?
La Lune tourne autour de la Terre en lui montrant toujours la même face. Cela veut-il dire que la Lune ne tourne pas sur elle-même ?
HYPOTHÈSE 1 : La Lune ne tourne pas sur elle-même. Sur le schéma ci-dessous, nous avons coloré en rouge une moitié de la Lune, qui nous servira de repère. Si la Lune ne tourne pas sur elle-même, cette partie rouge doit garder une direction constante dans l’espace, pendant que la Lune tourne autour de la Terre.
DANS L’HYPOTHÈSE OU LA LUNE NE TOURNE PAS SUR ELLE-MÊME,
LA LUNE GARDE UNE DIRECTION FIXE DANS L'ESPACE
Nous partons de la situation A. Dans cette position, la partie rouge de la Lune est orientée vers la Terre. Un quart de tour plus tard, la Lune arrive dans la position B. Depuis la Terre, nous devrions percevoir la moitié de la partie rouge de la Lune, mais également, une moitié de la partie grise. Pourtant, la Lune n’a pas tournée sur elle-même, car la partie rouge est toujours orientée dans la même direction qu’en A. Accomplissons maintenant une moitié de tour depuis la position A. La Lune arrive donc en C. En C, nous remarquons que cette fois, nous devrions voir le coté gris de la Lune, alors que le coté rouge n’est pas observable. Or, ceci ne correspond pas à l’observation réelle dans le ciel. L’hypothèse 1 ne correspond donc pas à ce que nous observons dans le ciel.
HYPOTHÈSE 2 : La Lune tourne sur elle-même Reprenons notre exemple, avec une moitié de Lune colorée en rouge. Cette fois, nous positionnons la Lune conformément à l’observation réelle, c'est-à-dire avec la partie visible depuis la Terre (la partie rouge dans notre exemple) toujours orientée vers notre planète, quel que soit la position de la Lune autour de la Terre.
POUR MONTRER TOUJOURS LA MÊME FACE A LA TERRE, IL FAUT QUE LA LUNE TOURNE SUR ELLE-MÊME A LA MÊME VITESSE QU'ELLE TOURNE AUTOUR DE LA TERRE
Dans la position A, la partie rouge de la Lune est vers la Terre. Pour arriver en B, la Lune a accompli un quart de tour autour de notre planète. Pour que la partie rouge soit tournée vers la Terre, il faut également que la Lune tourne d’un quart sur elle-même. Si la vitesse de rotation de la Lune était supérieure ou inférieure au quart de tour, une partie du côté gris de la Lune aurait été visible depuis la Terre. Pour arriver en C depuis A, la Lune a accompli un demi-tour autour de notre planète. Nous constatons facilement que la partie rouge, toujours orientée vers la Terre, a également accomplit un demi-tour sur elle-même. Pour arriver en D depuis A, la Lune a accompli un trois-quarts de tour autour de notre planète. La partie rouge de la Lune, toujours orientée vers la Terre, a également accompli un trois-quarts de tour sur elle-même.
CONCLUSION Première remarque : pour que la Lune montre toujours la même face à la Terre, il faut que notre satellite tourne sur lui-même. Deuxième remarque : la Lune doit tourner sur elle-même à la même vitesse qu’elle tourne autour de la Terre. Si cette vitesse était supérieure ou inférieure, nous observerions le reste de la surface lunaire depuis notre planète. Conclusion : la Lune tourne sur elle-même et autour de la Terre à la même vitesse, soit en 27 jours et 6 heures environ. On parle de rotation-révolution synchrone. Notez que cette particularité est commune à l’ensemble des satellites principaux des autres planètes du système solaire.
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