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La Lune a rétréci d’environ 50 mètres au cours des quelques centaines de millions d’années passées. Voici comment les scientifiques le savent, pourquoi cela provoque des séismes lunaires et ce que cela signifie pour les astronautes qui s’y rendent de nouveau.
La Lune paraît aussi immuable que tout ce que l’on voit dans le ciel, et pourtant elle devient lentement plus petite. Au cours des quelques centaines de millions d’années passées, elle a rétréci d’environ 50 mètres (environ 150 pieds) sur son rayon, et la preuve s’inscrit à sa surface dans des milliers de petites falaises et crêtes. Ce rétrécissement ne s’est pas arrêté, et il se pourrait bien qu’il fasse encore trembler le sol aujourd’hui.
Un intérieur qui se refroidit
La Lune s’est formée à haute température, il y a environ 4.5 milliards d’années, et elle perd cette chaleur depuis lors. À mesure que son intérieur se refroidit, il se contracte. On la compare souvent à un raisin qui sèche pour devenir un raisin sec, mais il existe une différence importante. Un raisin a une peau souple et flexible qui se ride. La croûte de la Lune est froide et cassante, si bien qu’au lieu de se rider, elle se fissure.
À mesure que l’intérieur se rétracte, des sections de la croûte sont comprimées les unes contre les autres et forcées de se chevaucher le long de ce que les géologues appellent des failles inverses. Il en résulte une dispersion de falaises en gradins, appelées escarpements lobés.
Des falaises observées depuis l’orbite
Certains de ces escarpements ont d’abord été repérés sur des photographies prises pendant les missions Apollo, mais uniquement près de l’équateur, là où le vaisseau spatial est passé. Cela a changé après l’arrivée en 2009 du Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA. Depuis, ses caméras ont cartographié l’ensemble de la Lune avec une grande précision et découvert des milliers d’escarpements répartis sur toute sa surface.
Leur répartition homogène est importante. Si la Lune était comprimée par une force particulière, comme l’attraction de la Terre, les failles s’aligneraient selon un motif. Or, elles sont dispersées presque partout, ce qui indique que c’est la Lune tout entière qui rétrécit.
Les escarpements sont également jeunes à l’échelle lunaire. Beaucoup sont nets et bien marqués, et ils traversent de petits cratères qui auraient été effacés depuis longtemps si les failles étaient anciennes. Certains semblent avoir moins de 50 millions d’années, et plusieurs pourraient encore être en mouvement.
Les séismes lunaires de l’ère Apollo
Entre 1969 et 1972, les astronautes d’Apollo ont laissé des sismomètres sur la Lune. Les instruments d’Apollo 12, 14, 15 et 16 ont continué à transmettre des données vers la Terre jusqu’à leur arrêt en 1977, et pendant cette période, ils ont enregistré 28 séismes lunaires peu profonds.
En 2019, une équipe dirigée par Thomas Watters, du National Air and Space Museum de la Smithsonian, a réanalysé ces enregistrements et les a comparés aux cartes du LRO. Elle a constaté qu’au moins huit des séismes s’étaient produits à proximité d’escarpements connus, ce qui laissait penser que les failles sont encore actives et que la Lune continue de se contracter. Certains de ces séismes étaient suffisamment puissants pour atteindre environ 5 sur l’échelle utilisée pour les tremblements de terre, et contrairement aux tremblements de terre, ils pouvaient continuer à secouer pendant des heures.
Un défi pour Artemis
Cette découverte a des conséquences très concrètes. En 2024, Watters et ses collègues ont étudié la région autour du pôle Sud lunaire, où la NASA prévoit de faire atterrir des astronautes dans le cadre de son programme Artemis. Ils y ont relié un groupe de failles au plus puissant séisme lunaire peu profond jamais enregistré par les instruments d’Apollo, le 13 March 1973.
Leurs modèles ont montré qu’un séisme de ce type pourrait secouer fortement le sol sur des dizaines de kilomètres autour de la faille. Sur les pentes abruptes des cratères du pôle Sud, il pourrait aussi déclencher des glissements de terrain. Certaines des zones envisagées pour des atterrissages habités se trouvent près de ces failles, l’équipe a donc soutenu que toute base de longue durée devrait être conçue et implantée en tenant compte des séismes lunaires.
Même les mers lisses se plissent
Les travaux les plus récents montrent que ce rétrécissement atteint aussi les mers lunaires sombres et plates. Dans une étude publiée à la fin de 2025, des chercheurs de la Smithsonian ont cartographié de petites crêtes dans les maria sur la face visible de la Lune. Ils ont identifié 1,114 nouveaux segments de crêtes, portant le total connu à 2,634, avec un âge moyen d’environ 124 millions d’années.
Ces petites crêtes des mers semblent se former de la même manière que les escarpements des hautes terres, par la même contraction de la Lune. Cela signifie que les sources possibles de séismes lunaires sont plus répandues qu’on ne le pensait autrefois et qu’elles ne se limitent pas aux hautes terres et aux pôles.
La Lune va-t-elle disparaître ?
Pas le moins du monde. Un rétrécissement d’environ 50 mètres est infime comparé au rayon de la Lune, d’environ 1,737 kilomètres. C’est à peu près comme un ballon de football qui perdrait l’épaisseur d’une feuille de papier. Votre parcelle de la Lune ne va nulle part.
Ce que cela signifie, en revanche, c’est que la Lune n’est pas tout à fait ce monde mort et immuable qu’on la croit souvent être. Elle continue de se refroidir, de se fissurer et, de temps à autre, de trembler. À mesure que les astronautes y retourneront dans les années à venir, de nouveaux sismomètres placés à sa surface devraient nous en apprendre bien davantage sur la fréquence du phénomène et sur l’intensité que peuvent atteindre ces séismes lunaires.
