Marées et séismes

Où et quand existe t-il une corrélation entre la survenue des fortes marées et le déclenchement des séismes?
 
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 Les conséquences des marées sur la Lune.

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Damien
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Date d'inscription : 15/09/2005

MessageSujet: Les conséquences des marées sur la Lune.   Jeu 22 Sep 2005 - 10:48

Une bonne connaissance de la Lune peut contribuer à percevoir le rôle des marées. Car si La Lune parvient à déformer la Terre, la réciproque existe.

L’action de la Terre est en effet considérable sur la Lune, avec tout naturellement « un renflement de la face lunaire tournée vers la Terre » (Cabrol & Brin, 1998, p. 73). Comme le rappellent tous les ouvrages d’astronomie et toutes les revues proposant un dossier spécial sur la Lune (Caille, 1999, p. 11), ce satellite est totalement captif. En effet, il est animé d’un mouvement de révolution et parcourt son orbite autour de la Terre lors d’un mouvement sidéral de 27,3 jours, mais en plus il effectue une seule lente rotation complète sur lui même, lors d’une durée un peu plus longue que sa période de révolution, pour offrir à nouveau le même aspect (la même phase lunaire vue par les humains) à l’issue de sa révolution synodique sur 29,5 jours (durée de lunaison). L’hémisphère le plus lourd est toujours orienté vers la Terre. La Lune ne peut pas connaître des mouvements tectoniques de la même ampleur que la Terre. Notre satellite s’est refroidi beaucoup trop rapidement : le régolite qui l’entoure ne peut pas glisser sur son manteau (Tatsch, 1980, 94-95). Depuis 2,5 milliards d’années, ou même depuis plus de trois milliards d’années selon certains auteurs, toute éventuelle activité volcanique s’y est définitivement éteinte, la plupart de ses célèbres cratères ayant été (re)creusés ou partiellement comblés par des météorites. Ainsi, « sous tous ses aspects la Lune est un astre mort » (Pomerol & Renard, 1997, p. 46). Pourtant grâce à des mesures directes, datant des alunissages, nous savons que si la lithosphère lunaire est entièrement solide et si son asthénosphère se révèle seulement visqueuse, son noyau est, quant à lui, toujours en fusion (1500°C).

Un point particulier retient l’attention, les séismomètres et les géophones des missions Apollo de 1969 à 1972 ont enregistré une faible activité sismique, tant qu’ils ont fonctionné, jusqu’en octobre 1977. Ces ondes sismiques, 3000 par an, révélées et étudiées par la tomographie, semblent d’une grande utilité pour comprendre la structure interne de la Lune, même si C. Allègre (2001, p. 327) émet ses réserves sur la pertinence des résultats obtenus, en particulier sur le trajet des vibrations et sur la profondeur des foyers recensés, à partir d’une seule station d’enregistrement. Précisons que les faibles foyers d’activité sismique, développant une énergie dix milliards de fois inférieure à celle recensée sur Terre (Cabrol & Brin, 1998, p. 87), possèdent à la fois des ondes de cisaillement et des ondes de compression. Ces ondes ne peuvent pas provenir du champ magnétique lunaire, seulement fossile, mille fois inférieur à celui de notre planète. Cela signifierait peut-être, ou confirmerait plutôt, que le magnétisme terrestre ne serait pas (seul) à l’origine des séismes, voire de la tectonique des plaques. Les ondes sismiques lunaires étudiées ne distinguent guère la Lune de la Terre, mais les séismes ont souvent un foyer plus superficiel sur Terre. Sur Terre, 95% des séismes se produisent à une profondeur inférieure à 60 km (EOST, 2001), et contrairement à une idée répandue, ils sont plus fréquents dans la partie supérieure (entre 2 et 20 km) des portions de croûte continentale qu’au milieu des dorsales océaniques (Lliboutry, 1998, p. 7). « Les foyers des rares séismes enregistrés sur la Lune se situent en majorité entre 600 et 900 Km de profondeur (…). Les premiers sont relativement périphériques et sont corrélés avec le cycle des marées lunaires, ce qui laisse supposer que des interactions gravitationnelles sont à l’origine de ces séismes. Les seconds sont très bien synchronisés avec les levers et les couchers du Soleil ; ils seraient dus à des phénomènes d’extension et de contraction thermique » (Thomas, 1999, p. 500). Retenons bien que la plupart des séismes lunaires sont indéniablement liés aux marées d’origine terrestre : c’est lorsque la Lune est la plus proche de la Terre qu’ils se produisent. Ainsi, comme l’évoquent des sismologues, « si vous habitiez sur la Lune, vous seriez témoin tous les 13-14 jours d’une forte activité sismique, due à l’attraction de la Terre sur la Lune. Il y a en effet beaucoup de petits tremblements de lune, même s’il n’y a pas de plaques tectoniques» (Souriau & Sylvander, 2004, p. 126).

Puisque le jour lunaire correspond approximativement à la durée du mois terrestre, les réchauffements solaires peuvent s’effectuer en profondeur sur notre satellite avant d’être suivis des refroidissements qui sont particulièrement accentués par l’absence d’atmosphère et d’océan. Ainsi, il est compréhensible de ne pas enregistrer de tels séismes d’origine thermique sur Terre, même si certaines régions ont pu laisser apparaître une prééminence de tremblements de terre la nuit, comme dans le centre de l’Italie au XIXe siècle, alors que déjà à l’époque « les instruments employés sont tous enregistreurs et sont montés exactement la nuit comme le jour » (Montessus, 1889, p. 329), ou en hiver. Puisque certains tremblements de terre se sont déroulés par grand froid ou lors de températures élevées, est-il envisageable que de forts séismes puissent également, sur notre planète, être attribués à un réchauffement ou à un refroidissement de sa croûte? En fait des études historiques, même fort anciennes rappellent toujours que globalement sur Terre, « les secousses ont eu lieu, non seulement dans toutes les saisons, mais encore par tous les temps » (Perrey, 1843, p. 616), et à toutes les heures du jour ou de la nuit, faudrait-il ajouter, si bien que nous devons reconnaître que « les séismes sont, en grande majorité, d’origine tectonique» (Guidoboni & Poirier, 2004, p. 2001). Mais les séismes lunaires les plus profonds pourraient aussi résulter de l’attraction gravitationnelle du soleil ; « le maximum de ces séismes a lieu lors du passage de la Lune à son périgée et ce maximum se conjugue avec une augmentation lors des marées solaires, mettant en évidence l’importance des lois gravitaires » (Cabrol & Brin, 1998, p. 87). Oui, les séismes linaires que l’on attribue à des dilatations et rétractions thermiques pourraient aussi dépendre de l’attraction gravitationnelle du soleil sur le noyau lunaire.

Bibliographie:

- ALLÈGRE Claude, 2001, Histoire de Terre, Paris, Fayard, 1047 p.
- CABROL Nathalie, GRIN Edmond, 1998, La Terre et la Lune, Paris, PUF, Que sais-je ? 126 p.
- CAILLE Pierre, 1999, « Mouvements de Lune », Astronomie Magazine, No. 3, 10-12.
- EOST (École et Observatoire des Sciences de la Terre de Strasbourg), 2001, Documents pédagogiques. (http://eost.u-strasbg.fr/pedago/).
- GUIDOBONI Emanuela, POIRIER Jean-Paul, 2004, Quand la terre tremblait, Paris, Odile Jacob, 231 p.
- LLIBOUTRY Louis, 1998, Géophysique et géologie, Paris, Masson, 462 p.
- de MONTESSUS de BALLORE Fernand, 1889, « Sur la répartition horaire des séismes et leur relation supposée ave les culminations de la Lune », Comptes rendus hebdomadaires des séances de l’Académie des sciences, Institut de France, tome CIX, 327-330.
- PERREY Alexis, 1843, « Nouvelles recherches sur les tremblements de terre ressentis en Europe et dans les parties adjacentes de l’Afrique et de l’Asie, de 1801 à juin 1843 », Comptes rendus hebdomadaires des séances de l’Académie des sciences, Institut de France, tome XVII, 608-625.
- POMEROL Charles, RENARD Maurice, 1997, Éléments de géologie, Paris, Masson, 629 p.
- SOURIAU Annie, SYLVANDER Matthieu, 2004, Les séismes dans les Pyrénées, Portet-sur-Garonne, Loubatières, 166 p.
- TATSCH J. H., 1977, Earthquakes, Sudbury, Tatsch Associates, 451 p.
- THOMAS Pierre, 1999, « Lune », in Dictionnaire d’astronomie, Paris, Encyclopædia Universalis, 492-506.
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