Espace : Pourquoi la Lune est-elle grise, sans couleur ?

Blanche, grise, sable, rousse… La couleur de la Lune est un objet de science. L’astronome André Brahic se plaisait à interroger ses étudiants à son propos : «Comment la Lune nous apparaîtrait-elle dans le ciel nocturne si on la peignait en noir ?» Un ange passait. «Son éclat serait plus intense !», répondait-il en exultant.

Il précisait après qu’il n’y avait pourtant pas grand-chose de plus sombre que la Lune, dont la luminosité n’est due qu’à la réflexion des rayons du Soleil. Le sol lunaire, où qu’on le regarde, est en effet très noir; en témoignent les 382 kg d’échantillons rapportés par les astronautes.

Pour comprendre ce paradoxe, penchons-nous un instant sur la grandeur physique nommée albédo, qui quantifie la proportion de lumière réfléchie par une surface. Identique à celui du charbon, l’albédo moyen de la Lune avoisine 8 %, contre plus de 35 % pour la Terre ou de nombreux sables. Quant aux peintures noires, seules les plus mates ont une valeur inférieure à 10 %. Recouverte de peinture peu ou prou satinée, la Lune «brillerait» donc davantage.

En 1968, depuis le module de commande de la mission Apollo 8, l’astronaute Jim Lowell déclara : «La Lune est essentiellement grise. Aucune couleur». Mais avec des yeux artificiels, changement de décor : le sol lunaire se fait multicolore ! A l’aide d’un programme de traitement d’images, les chercheurs en dressent en effet de belles cartes irisées. Ce n’est pas seulement pour faire joli. Cela permet aussi de visualiser la distribution de certains minéraux dans le sol, car tout minéral absorbe une partie de la lumière à des longueurs d’onde qui lui sont spécifiques. On peut donc mieux connaître la géologie et l’histoire de la Lune.

Ses larges taches sombres, appelées «mers», correspondent à des étendues de basalte. Cette lave solidifiée contient de l’olivine et de l’ilménite (riches en fer et en titane) en larges proportions; l’olivine a une teinte verdâtre et l’ilménite tire sur le marron. L’ensemble présente un albédo voisin de 5 %. Quant aux autres régions, plus accidentées, leurs matériaux dominants sont riches en calcium et en aluminium, de teintes diverses. Leur albédo atteint 15 %.

Lorsqu’on observe la Lune au moyen d’une lunette ou d’un télescope, des traces claires sont visibles autour de certains cratères. Il s’agit de roches et, plus généralement, de matériaux nommés éjectas, qui ont été extraits du sol par des impacts météoritiques avant de retomber. Pour la plupart, ces dépôts sont vieux de quelques dizaines de millions d’années, quelques centaines au plus; c’est peu, dans l’histoire de la Lune. Les matériaux plus anciens sont plus sombres parce qu’ils ont été plus longtemps exposés aux rayonnements solaires très énergétiques et au bombardement par les micrométéorites, qui tendent à rougir et surtout à assombrir la matière. Dans l’espace aussi, les vieux corps font grise mine.