Pourquoi la Lune s'éloigne-t-elle de la Terre ?

La Lune s'éloigne de la Terre : la télémétrie laser lunaire

La Lune s'éloigne de la Terre d'environ 3,8 centimètres chaque année. Nous le savons parce que des lasers tirés depuis la Terre rebondissent sur des miroirs laissés sur la Lune, et que l'on chronomètre l'aller-retour de la lumière. C'est ce qu'on appelle la télémétrie laser lunaire. En mars 2025, au lendemain de l'arrivée d'un nouveau miroir, une station française a mesuré la distance jusqu'à celui-ci avec une incertitude statistique inférieure au millimètre.

Plus de deux mille ans plus tôt, des astronomes de Babylone avaient consigné une éclipse totale de Soleil. Si la Terre avait gardé un rythme parfait, avec des jours d'exactement 86 400 secondes, cette éclipse aurait été vue environ cinquante degrés de longitude plus à l'ouest. Une tablette d'argile et un laser mesurent le même lent changement, depuis les deux extrémités de l'histoire. Ajoutez-y des fossiles, des roches anciennes et des satellites océanographiques, et vous obtenez une histoire que la plupart des explications passent sous silence.

La Lune ne s'éloigne pas à un rythme régulier. En ce moment, elle s'éloigne plus vite que pendant la majeure partie des quelques centaines de millions d'années passées, et la raison, c'est la forme de nos océans.

La Lune qui semblait accélérer

Le premier indice est apparu dans un endroit inattendu. En 1695, Edmond Halley publia un article sur les ruines de Palmyre, une cité antique du désert de Syrie. À la fin, il demandait aux voyageurs d'observer des éclipses de Lune à Bagdad, Alep et Alexandrie afin de déterminer la position réelle de ces villes. Grâce à cela, écrivait-il, il pourrait calculer à quel rythme le mouvement de la Lune s'accélérait.

En comparant les anciens récits d'éclipses aux modernes, la Lune semblait prendre de l'avance sur son orbite, siècle après siècle. Dans les années 1780, Pierre-Simon Laplace trouva ce qui semblait être la réponse. La forme de l'orbite terrestre autour du Soleil change lentement, ce qui modifie la force avec laquelle le Soleil attire la Lune. Pendant environ soixante-dix ans, cette explication tint bon.

Puis, en 1853, John Couch Adams, l'astronome qui avait aussi prédit où l'on trouverait Neptune, refit le calcul. Il trouva une erreur, et l'effet de Laplace se réduisit à environ la moitié de ce qui était observé. La moitié de l'accélération apparente de la Lune restait inexpliquée. Dans les années 1860, Charles-Eugène Delaunay à Paris et William Ferrel aux États-Unis proposèrent une explication.

Peut-être que la Lune n'accélérait pas vraiment. Peut-être que c'était notre horloge qui ralentissait. L'horloge, c'était la Terre elle-même, et les marées freinaient sa rotation. Si chaque jour est un peu plus long que le précédent, tout ce qui est mesuré en jours semblera aller trop vite.

En 1939, Harold Spencer Jones, astronome royal britannique, rassembla les preuves et montra que la Lune, le Soleil, Mercure et Vénus étaient tous décalés de la même façon par rapport aux prévisions. Quatre corps sur des orbites différentes ne peuvent pas dériver de concert par hasard. L'erreur venait du garde-temps : la rotation de la Terre n'est pas une horloge parfaite.

Un jour de plus en plus long

Alors, de combien le jour s'est-il allongé ? En 2016, une équipe dirigée par Richard Stephenson a combiné près de trois mille ans d'observations. Elle a utilisé des récits d'éclipses de Babylone, de Chine, de Grèce antique et du monde arabe médiéval, remontant jusqu'à 720 av. J.-C., ainsi qu'environ un demi-million de chronométrages de la Lune passant devant des étoiles.

Ces tablettes d'argile babyloniennes se révèlent être des instruments précis. Une éclipse totale n'est visible que dans une étroite bande d'ombre, si bien qu'une seule ligne disant que le Soleil s'est obscurci indique précisément de combien la Terre avait tourné. Leur résultat : en moyenne, le jour s'allonge d'environ 1,8 milliseconde par siècle. Cela semble négligeable, mais ça s'accumule.

Vers 700 av. J.-C., l'écart entre la rotation de la Terre et une horloge parfaitement régulière atteint environ cinq heures et demie. Et voici un détail qui comptera plus tard. À elle seule, la friction des marées, telle qu'on la mesure aujourd'hui, aurait dû allonger le jour d'environ 2,3 millisecondes par siècle.

Quelque chose d'autre a légèrement accéléré la Terre. Une partie vient de la fin de la dernière ère glaciaire. Quand les grandes calottes glaciaires ont fondu, les terres situées dessous ont commencé à remonter lentement, la Terre est devenue un peu moins aplatie et s'est mise à tourner un peu plus vite, comme une patineuse qui ramène ses bras. Une autre partie semble venir des profondeurs de la planète, où le noyau et le manteau interagissent.

La fin de la seconde intercalaire

L'allongement du jour est la raison d'être des secondes intercalaires. La seconde officielle a été calée sur le temps astronomique d'une manière qui correspond à la durée du jour vers 1820. Vers 2008, un jour moyen durait environ 2,5 millisecondes de plus. Sur une année, cela fait à peu près une seconde.

Ainsi, depuis 1972, les horloges du monde ont ajouté 27 secondes intercalaires, toutes des secondes supplémentaires, la dernière fin 2016. Mais ces dernières années, la Terre tourne de nouveau un peu plus vite. Une analyse relie ce phénomène au noyau externe liquide, qui ralentit et transmet sa rotation au reste de la planète. Cela a soulevé une possibilité inédite : une seconde intercalaire négative, où l'on retire une seconde.

La fonte des glaces au Groenland et en Antarctique a repoussé ce moment. L'eau de fonte actuelle se répand vers l'équateur et ralentit la Terre, et une étude de 2024 a estimé que cela retardait d'environ trois ans le besoin d'une seconde intercalaire négative, jusqu'en 2029. En octobre 2026, la Conférence générale des poids et mesures a décidé qu'à partir de mai 2027, les horloges du monde fonctionneront sans secondes intercalaires, laissant le temps atomique et la rotation de la Terre s'écarter jusqu'à une heure. Les marées fixent la tendance à long terme, tandis que le noyau et la fonte des glaces la font fluctuer d'une décennie à l'autre.

Des miroirs sur la Lune

Les premières tentatives visaient la Lune nue. En 1962, des chercheurs du MIT ont tiré un laser pulsé sur la surface nue de la Lune et capté un faible écho. Un an plus tard, des scientifiques soviétiques ont fait de même en visant un cratère, mais la distance restait incertaine de plus de cent kilomètres. Il leur fallait une meilleure cible.

Le 21 juillet 1969, les astronautes d'Apollo 11 ont installé sur la Lune un panneau de cent petits réflecteurs à coin de cube en verre. Dans sa plage d'angles utile, un coin de cube renvoie la lumière droit vers son point d'origine. Onze jours plus tard, le 1er août, une équipe de l'observatoire Lick, en Californie, l'a atteint avec un laser à rubis et a chronométré l'écho. La lumière met environ deux secondes et demie pour faire l'aller-retour.

Apollo 14 a emporté un deuxième panneau, Apollo 15 un plus grand de trois cents cubes, et deux rovers soviétiques, Lunokhod 1 et 2, portaient des réflecteurs de fabrication française. Ensemble, ces cinq réflecteurs sont mesurés depuis plus de cinquante ans par des observatoires aux États-Unis, en France, en Italie, en Allemagne et en Chine.

Capturer les photons un par un

Toucher un miroir sur la Lune n'est pas le plus difficile. Le plus dur, c'est de récupérer la lumière. Une impulsion laser transporte environ trois cents millions de milliards de photons. En arrivant sur la Lune, le faisceau s'est élargi jusqu'à environ deux kilomètres, si bien qu'une infime fraction seulement tombe sur le réflecteur.

Au retour, la lumière s'étale à nouveau sur des kilomètres de la surface terrestre. Seul un photon émis sur environ un milliard de milliards revient dans le télescope. À la station d'Apache Point, au Nouveau-Mexique, exploitée par un projet nommé APOLLO, la meilleure session a donné environ trois photons par impulsion. La plupart des nuits, et dans la plupart des stations, c'est bien moins.

Chaque photon de retour est chronométré à environ cent billionièmes de seconde près. Un millimètre de distance correspond à environ sept billionièmes de seconde de temps aller-retour. Des milliers de photons recueillis sur de nombreuses minutes sont donc combinés en une seule mesure. L'air ajoute un retard équivalent à environ deux mètres, la gravité du Soleil davantage, et il faut corriger les deux.

Les miroirs vieillissent, eux aussi. Leur signal est environ dix fois plus faible qu'il ne devrait l'être, apparemment parce que de la poussière lunaire s'est déposée sur environ la moitié de leur surface. Près de la pleine Lune, il est encore divisé par dix environ, quand cette poussière absorbe la lumière du Soleil et chauffe le verre de façon inégale. Pendant une éclipse de Lune, quand les réflecteurs passent dans l'ombre, le signal se rétablit en une quinzaine de minutes.

Le miroir perdu

Un réflecteur a été porté disparu pendant près de quarante ans. Lunokhod 1 s'est posé en 1970, et des scientifiques soviétiques l'ont brièvement visé avant que le contact avec le rover ne soit perdu en 1971. Sa position exacte n'a jamais été largement diffusée, et personne n'a pu le retrouver. En mars 2010, la sonde Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA a photographié le rover.

Un mois plus tard, le 22 avril, l'équipe d'Apache Point a visé les nouvelles coordonnées et reçu environ deux mille photons du premier coup. Le rover se trouvait à environ cinq kilomètres de l'endroit où on le croyait. Et en mars 2025, un atterrisseur commercial nommé Blue Ghost a déposé un nouveau réflecteur conçu à l'université du Maryland. Il utilise un seul grand cube au lieu d'un panneau composé de petits cubes, si bien que l'écho reste net même quand la Lune est inclinée.

C'est ce miroir que la station française a mesuré le lendemain de l'arrivée. D'une incertitude de cent kilomètres ou plus en 1963 à une incertitude statistique préliminaire inférieure au millimètre. Les mêmes données permettent aussi de tester d'autres idées. Si l'intensité de la gravité elle-même changeait lentement, l'orbite de la Lune pourrait s'agrandir pour cette seule raison.

La télémétrie laser limite un tel changement à moins d'un billionième par an. Tout au plus, cela pourrait expliquer environ un pour cent du recul de la Lune. La dérive mesurée de la Lune correspond à ce que prédisent les cartes satellitaires des marées océaniques. La meilleure valeur actuelle est de 38,3 millimètres par an.

Depuis qu'Apollo 11 a laissé son miroir en 1969, la Lune s'est éloignée d'environ deux mètres.

Le bourrelet de marée qui n'existe pas

Alors, comment les marées repoussent-elles la Lune ? L'image habituelle montre la Lune tirant les océans terrestres en deux bourrelets de marée, l'un face à la Lune et l'autre du côté opposé. La Terre tourne plus vite que la Lune ne parcourt son orbite, si bien que la rotation entraîne les bourrelets légèrement en avant de la Lune. Le bourrelet en avance tire la Lune vers l'avant sur son orbite, et cette traction supplémentaire la fait monter sur une orbite plus large.

En même temps, la Lune retient le bourrelet et ralentit la rotation de la Terre. Le moment cinétique passe de la rotation de la Terre à l'orbite de la Lune, et le total reste le même. Cette explication donne le bon résultat, mais l'image est trompeuse. Les vrais océans n'ont pas deux bourrelets.

Pour suivre la Lune, un bourrelet à l'équateur devrait faire le tour de la planète à environ 450 mètres par seconde. La marée se déplace comme une onde très longue, et dans un océan de quatre kilomètres de profondeur, cette onde ne peut aller qu'à environ 200 mètres par seconde. L'eau ne peut pas suivre. À la place, les marées forment des motifs d'ondes complexes dans chaque bassin océanique, tournant souvent autour de points où l'eau monte ou descend à peine.

La Lune ne ressent pas chacune de ces ondes séparément. Elle ressent leur attraction combinée, moyennée sur toute la planète. Cette attraction combinée forme le bourrelet de marée effectif, et il se situe légèrement en avant de la Lune. Comme il est formé de vraies ondes dans de vrais bassins, il dépend de la taille et de la forme des océans.

Changez les côtes, et vous changez le frein.

Où va l'énergie

Freiner une planète libère beaucoup d'énergie. À partir des mesures laser, on peut calculer que les marées lunaires prélèvent environ 3,3 térawatts d'énergie sur la rotation de la Terre. Seulement environ 0,12 térawatt, soit à peu près quatre pour cent, sert à placer la Lune sur une orbite plus haute. Le reste se transforme en turbulence et en chaleur.

Si l'on ajoute les marées solaires, plus faibles, la Terre perd environ 3,7 térawatts par friction des marées. Les océanographes Walter Munk et Carl Wunsch ont comparé cela à la capacité totale de production électrique mondiale de l'époque. Presque toute cette énergie se dissipe dans les océans, et seule une petite part dans la roche solide de la planète. Le recul de la Lune est donc un effet secondaire.

L'essentiel de ce que les marées prennent à la rotation de la Terre sert à brasser la mer.

Le térawatt manquant

Pendant la majeure partie du XXe siècle, les scientifiques pensaient savoir où cela se passait. En 1919, le physicien G. I. Taylor a estimé la friction des marées en mer d'Irlande, et l'idée s'est imposée que les marées perdent leur énergie en frottant sur des fonds marins peu profonds.

Mais une fois les chiffres additionnés, le compte n'y était pas. La marée lunaire principale, à elle seule, devait perdre environ 2,4 térawatts. Les mers peu profondes ne semblaient pas pouvoir tout expliquer. La réponse est venue de l'espace.

Le satellite TOPEX/Poseidon a mesuré pendant des années la hauteur de la surface de la mer sur tout le globe, avec assez de précision pour cartographier les marées. En 2000, Gary Egbert et Richard Ray ont utilisé ces données pour montrer que les mers peu profondes ne dissipent qu'environ 1,6 à 1,8 térawatt de la marée lunaire principale et pour déterminer où se dissipe le reste. Environ un térawatt, toutes marées confondues, se perd dans l'océan profond, au-dessus des dorsales océaniques, des monts sous-marins et des chaînes d'îles. Quand la marée passe sur un fond accidenté, elle déclenche des ondes à l'intérieur de l'océan, entre des couches d'eau plus froide et plus chaude, et ces ondes déferlent et mélangent les eaux profondes.

Ce mélange est important. L'eau froide qui plonge près des pôles continue d'affluer dans l'océan profond, et sans eau plus chaude mélangée depuis le haut, les abysses se rempliraient de cette eau froide en quelques milliers d'années. Maintenir ce mélange demande environ deux térawatts, et les chercheurs ont estimé que les marées pourraient en fournir environ la moitié. Les mers peu profondes comptent quand même.

Parmi les endroits où se perd le plus d'énergie des marées figurent la baie d'Hudson, les mers du plateau continental européen, le nord-ouest de l'Australie, le plateau patagonien, ainsi que la mer Jaune et la mer de Chine orientale. La friction qui repousse la Lune, l'allongement du jour et le mélange de l'océan profond font partie du même flux d'énergie.

Des calendriers dans la pierre

Si les marées freinent la Terre depuis des milliards d'années, les jours d'autrefois devaient être plus courts. En 1963, le paléontologue John Wells a examiné des coraux fossiles. Certains coraux ajoutent chaque jour une fine strie de croissance, et ces stries se regroupent en bandes annuelles. Sur des coraux vivants, il a compté environ 360 stries pour une année de croissance, proche du nombre de jours dans une année.

Sur des coraux vieux d'environ 380 millions d'années, du Dévonien, il en a compté entre 385 et 410, généralement environ 400. L'année elle-même, le tour de la Terre autour du Soleil, n'a pas vraiment changé. Donc si une année comptait environ 400 jours, chaque jour était plus court, plutôt 22 heures. En 2020, une équipe a étudié une seule coquille fossile de rudiste, un type de bivalve disparu, qui vivait il y a environ 70 millions d'années dans l'actuel Oman.

En échantillonnant sa coquille couche par couche au laser, ils ont trouvé 372 couches quotidiennes par an, soit un jour d'environ 23 heures et demie. Les marées laissent aussi des archives. En Australie-Méridionale, des roches vieilles d'environ 620 millions d'années conservent des couches déposées par les marées dans un delta de marée abrité. Les fortes marées autour de la nouvelle et de la pleine Lune ont laissé des couches épaisses, les faibles marées entre les deux des couches fines, soit environ 60 ans de marées sans interruption.

À partir de ces couches, le géologue George Williams a calculé environ 13 mois et 400 jours par an, et un jour d'environ 22 heures. Mais les fossiles et les couches de marée sont difficiles à lire avec précision. Des stries peuvent manquer, et une même roche peut être comptée de plus d'une façon. Une autre équipe qui a analysé ces couches d'Australie-Méridionale a obtenu une estimation nettement différente de la distance jusqu'à la Lune.

La direction est claire, mais les chiffres ont besoin d'une meilleure règle.

La Lune dans les rythmes du climat

Cette règle, ce fut le climat. L'axe de la Terre oscille lentement, comme une toupie, et cette oscillation décale les saisons selon un cycle qui dure aujourd'hui environ vingt mille ans. Ces cycles laissent des bandes dans les sédiments, au gré des alternances du climat entre plus humide et plus sec, plus chaud et plus frais. L'oscillation est causée par le Soleil et la Lune qui tirent sur le renflement équatorial de la Terre.

Quand la Lune était plus proche et que la Terre tournait plus vite, l'oscillation était plus rapide, et les bandes étaient plus serrées. Un autre cycle, d'environ 405 000 ans aujourd'hui et fixé surtout par Vénus et Jupiter, sert d'échelle, en supposant qu'il est resté stable aussi loin dans le passé. En 2018, Stephen Meyers et Alberto Malinverno ont appliqué cette méthode à des roches du nord de la Chine vieilles d'environ 1,4 milliard d'années. Le cycle climatique de l'oscillation n'y durait qu'environ 12 000 à 14 000 ans.

Cela place la Lune à environ 341 000 kilomètres, et la durée du jour à environ 18 heures et 40 minutes. En 2022, une équipe dirigée par Margriet Lantink est remontée plus loin, jusqu'à des roches riches en fer d'Australie-Occidentale formées il y a 2,46 milliards d'années. À l'époque, la Lune se trouvait à environ 321 800 kilomètres, et un jour durait environ 17 heures. La distance de la Lune est inscrite dans le rythme du climat ancien.

Le problème des 1,5 milliard d'années

Et ces roches mettent en lumière un problème qui tracassait les scientifiques depuis des décennies. Au rythme actuel, 3,8 centimètres par an, il aurait fallu environ dix milliards d'années à la Lune pour s'éloigner depuis une position tout près de la Terre. Cela semble laisser largement le temps. Mais les forces de marée deviennent beaucoup plus fortes à mesure que la Lune se rapproche.

Si l'on remonte le temps avec la friction des marées actuelle en tenant compte de cela, la Lune touche pratiquement la Terre il y a seulement un milliard et demi d'années environ. Or la Lune a environ quatre milliards et demi d'années, et des roches de plus de trois milliards d'années portent déjà des traces de marées. Pendant la majeure partie de l'histoire de la Terre, la Lune a donc dû s'éloigner plus lentement qu'aujourd'hui. La roche d'Australie-Occidentale le confirme.

Pour passer de 321 800 kilomètres à la distance actuelle en 2,46 milliards d'années, la Lune n'avait besoin que d'environ 2,5 centimètres par an en moyenne. Pourquoi est-ce tellement plus rapide aujourd'hui ?

Le rythme de l'océan

Pensez à un enfant sur une balançoire. Poussez au hasard, et il ne se passe pas grand-chose. Poussez au rythme de la balançoire, et chaque poussée s'additionne. Les étendues d'eau ont, elles aussi, leur propre rythme naturel.

L'eau oscille d'un bout à l'autre d'un bassin à un rythme fixé par sa taille et sa profondeur. Dans la baie de Fundy, au Canada, et le golfe du Maine voisin, ce rythme naturel, environ treize heures, est proche de celui de la marée lunaire, un peu plus de douze heures. La marée s'y amplifie donc, et l'écart entre la haute et la basse mer peut atteindre environ 16 mètres. La même chose se produit à l'échelle d'un océan entier.

L'Atlantique actuel est proche de la résonance : son rythme naturel est presque calé sur cette marée qui revient deux fois par jour. Les bassins océaniques s'ouvrent et se ferment au gré de la dérive des continents, et des simulations de marées sur la façon dont les océans actuels pourraient se remodeler suggèrent qu'un océan en expansion s'approche de cette résonance quand il a environ 140 à 180 millions d'années. C'est à peu près l'âge de l'Atlantique actuel. Les mêmes chercheurs estiment que ces périodes de fortes marées surviennent entre une et cinq fois par cycle des supercontinents, chacune durant au plus une vingtaine de millions d'années.

Selon leur estimation approximative, elles représentent au total environ neuf pour cent de l'histoire de la Terre. Il se trouve que nous vivons dans l'une d'elles.

Une Lune qui s'éloigne par à-coups

En 2022, un groupe parisien dirigé par Mohammad Farhat et Jacques Laskar a construit un modèle physique des marées terrestres au fil du temps. Ils n'ont réglé que deux paramètres du modèle, pour qu'il corresponde au recul mesuré aujourd'hui et à l'âge de la Lune. Il n'a été calé sur aucune des roches anciennes. Pourtant, ses prédictions concordaient étroitement avec les mesures sur les roches d'il y a 1,4 et 2,46 milliards d'années.

Dans ce modèle, la Lune ne s'éloigne pas de façon régulière. La plupart du temps, les océans sont loin de la résonance et la Lune s'éloigne à petits pas. De temps à autre, à mesure que les marées et la réponse des océans évoluent, le système traverse une résonance, le frein serre fort, et la Lune est poussée rapidement vers l'extérieur. Le modèle trouve deux épisodes de ce genre rien que sur les 700 derniers millions d'années.

Il serait donc faux de dire que la Lune s'éloigne plus vite que jamais. Il y a déjà eu de tels sursauts, et juste après sa formation, la Lune s'éloignait bien plus vite. Mais comparé à la majeure partie de son histoire, le rythme actuel est inhabituellement élevé.

Glaciations et glace qui fond

Si la forme des océans compte, leur profondeur aussi. Pendant la dernière ère glaciaire, tant d'eau était piégée dans les glaces que la mer était environ cent mètres plus basse. De vastes plateaux peu profonds se sont asséchés, et la marée atlantique est devenue bien plus forte. Un modèle de la principale marée lunaire a montré que la perte d'énergie due aux marées augmentait d'environ 50 %, et que, dans l'océan profond, elle triplait presque.

La Lune était probablement repoussée plus vite pendant l'ère glaciaire qu'aujourd'hui. Aujourd'hui, la fonte des glaces modifie de nouveau les océans. Une étude a estimé que les changements du niveau de la mer et de la stratification des eaux océaniques ont accru le rythme de recul de la Lune d'environ un millimètre par an depuis 1900. Ce chiffre provient de modèles et d'archives historiques, et non directement des données laser.

Et c'est un effet différent de celui qui retarde les secondes intercalaires. L'eau qui se déplace vers l'équateur allonge le jour sans rien transmettre à la Lune. Dans cette estimation, c'est le changement de la friction des marées qui donne à la Lune sa poussée supplémentaire.

Le jour est-il resté bloqué à 19 heures ?

Tout n'est pas tranché dans cette histoire. En 2023, deux groupes de recherche ont proposé que, pendant plus d'un milliard d'années à partir d'il y a environ deux milliards d'années, le jour a cessé de s'allonger et est resté autour de 19 heures. Leur explication : un second type de marée, dans l'air. La lumière du Soleil chauffe l'atmosphère chaque jour, et ce réchauffement soulève une marée atmosphérique qui pousse légèrement la rotation de la Terre vers l'avant.

Si l'air était entré en résonance au bon moment, cette poussée aurait pu compenser le frein de la Lune. L'un des groupes a calculé que sans cette pause, le jour actuel durerait plus de 65 heures. Mais leur modèle nécessitait des températures moyennes en surface d'environ 40 à 55 degrés Celsius, que les auteurs eux-mêmes ont jugées inconfortablement élevées. D'autres chercheurs, dont le groupe parisien, ne sont pas d'accord.

Selon eux, ce palier repose sur des données fossiles anciennes et fragiles, et leur propre modèle de marée atmosphérique suggère qu'à des températures comparables à celles d'aujourd'hui, la résonance est survenue bien plus tard et était trop faible. Le test le plus clair serait de trouver d'autres rythmes climatiques dans des roches vieilles d'un à deux milliards d'années. Pour l'instant, la question reste ouverte.

Une Lune grande comme un poing

Revenons au commencement. L'explication privilégiée de l'origine de la Lune est un impact géant. Au début de l'histoire de la Terre, un corps peut-être de la taille de Mars a percuté la jeune planète, et les débris projetés en orbite se sont rassemblés pour former la Lune. Les simulations suggèrent que les débris ont formé la Lune en moins d'un an, à seulement trois à cinq rayons terrestres environ du centre de la Terre.

Aujourd'hui, elle est à environ soixante rayons terrestres. À cette distance, la jeune Lune aurait paru environ seize à trente-sept fois plus large qu'aujourd'hui. Elle aurait semblé large d'environ un ou deux poings, bras tendu. Si toute la rotation du système Terre-Lune était remise dans la Terre, un jour durerait environ quatre heures, et certains modèles suggèrent que la jeune Terre tournait encore plus vite.

Depuis, la friction des marées transfère la rotation de la Terre vers la Lune, et aujourd'hui, cela passe surtout par les océans.

La dernière éclipse totale du Soleil

Et ensuite ? Si la Lune continuait à s'éloigner au rythme actuel, elle finirait par paraître trop petite pour couvrir entièrement le Soleil. Selon une estimation bien connue de l'astronome Jean Meeus, les éclipses totales de Soleil commenceront à se raréfier dans environ 620 millions d'années et disparaîtront complètement dans environ 1,2 milliard d'années. Ces dates dépendent de la vitesse réelle de la Lune, et l'Atlantique ne restera pas éternellement en résonance.

La Lune stabilise aussi l'inclinaison de la Terre. Des calculs suggèrent qu'à mesure que la Lune s'éloigne et que la Terre ralentit, l'inclinaison de la Terre pourrait devenir instable dans 1,5 à 4,5 milliards d'années. Les manuels décrivent aussi un point final. Si rien d'autre n'intervenait, la Terre ralentirait jusqu'à ce que son jour égale la période orbitale de la Lune, soit environ 47 jours d'aujourd'hui, avec la Lune à environ 550 000 kilomètres.

La Lune ne nous quitterait pas, car cette distance reste largement dans la zone où la gravité terrestre la retient. Mais la Terre n'y arrivera probablement pas. Le Soleil devient lentement plus brillant, d'environ un pour cent tous les 110 millions d'années. Dans un milliard d'années environ, il devrait être assez brillant pour que les océans commencent à s'évaporer.

Or l'essentiel du frein de la rotation terrestre, ce sont les océans. Sans eux, le recul de la Lune ralentirait probablement de façon spectaculaire. La fin des éclipses totales et le début de la perte des océans pourraient survenir tous deux dans environ un milliard d'années.

La mesure continue

En avril 2026, les quatre astronautes d'Artemis II ont fait le tour de la Lune, les premiers humains à s'y rendre depuis plus d'un demi-siècle. À la surface, les anciens miroirs d'Apollo servent encore, et de nouveaux sont prévus pour de futurs atterrisseurs. Chaque nuit où une station capte quelques photons revenus de la Lune, elle enrichit un peu plus des archives qui ont commencé avec des tablettes d'argile à Babylone. La Lune s'éloigne de la Terre d'environ 3,8 centimètres par an.

Ce chiffre vient des océans : leur taille, leur profondeur et la forme des côtes qui les bordent. Et quand l'Atlantique ne sera plus en phase avec la marée, comme cela finit toujours par arriver aux bassins océaniques, ce chiffre changera encore.