La Lune a une masse d’environ 7,35 × 10²² kg, soit 73,5 milliards de milliards de tonnes. La NASA donne 7,346 × 10²² kg, environ 1,2 % de la masse de la Terre. Dans l’espace, elle n’a pas de poids au sens courant : ce chiffre est sa masse, c’est-à-dire la quantité de matière qui la compose.
Le poids, c’est la poussée d’un objet sur ce qui le soutient, et rien ne soutient la Lune. Elle est en chute libre autour de la Terre, avec une vitesse latérale suffisante pour toujours la manquer, exactement comme la station spatiale. Les astronomes parlent donc de sa masse : la fiche de la NASA sur la Lune donne 7,346 × 10²² kg, que le jeu arrondit à 7,35 × 10²² kg.
Il existe quand même une force entre les deux. D’après les chiffres de la NASA pour la gravité terrestre et la distance moyenne de la Lune, 384 400 km, la Terre tire sur la Lune avec environ 2 × 10²⁰ newtons, et la Lune tire sur la Terre exactement aussi fort. C’est ce que pèseraient 20 millions de milliards de tonnes posées sur le sol ici.
Comment pèse-t-on la Lune ?
On observe ce que sa gravité fait aux autres objets. La Terre et la Lune tournent toutes les deux autour d’un point d’équilibre commun, situé à environ 4 670 km du centre de la Terre, donc encore à l’intérieur de la planète. La Terre oscille ainsi une fois par mois, ce qui se voit à de petits décalages dans la position apparente du Soleil et des planètes. Divise 4 670 km par les 379 730 km restants jusqu’à la Lune et tu obtiens une Lune de masse 1/81,3 de celle de la Terre. Isaac Newton avait essayé à partir des marées et trouvé environ 1/40, deux fois trop lourd.
Les sondes en orbite autour de la Lune, ainsi que des décennies d’impulsions laser renvoyées par les réflecteurs laissés par les astronautes d’Apollo, mesurent précisément la force de son attraction. Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA donne cette attraction (sa masse multipliée par la constante gravitationnelle G) à dix chiffres près : 4 902,800118 km³/s². Le maillon faible, c’est G lui-même, connu seulement à environ 1 partie sur 44 000 près : la masse de la Lune en kilogrammes n’est donc précise qu’à quatre ou cinq chiffres.
En 2012, les deux sondes jumelles GRAIL de la NASA, Ebb et Flow, ont volé l’une derrière l’autre en mesurant les infimes variations de la distance qui les séparait au passage des montagnes, des cratères et des masses de roche dense enfouies. Le résultat a été la carte de gravité de la Lune la plus détaillée à ce jour, qui montre comment sa masse est répartie. Une surprise : la croûte ne fait en moyenne que 34 à 43 km d’épaisseur, 10 à 20 km de moins que prévu.
Légère pour sa taille
La Lune occupe environ 2 % du volume de la Terre mais n’a que 1,23 % de sa masse. Sa densité moyenne est de 3,34 g/cm³, contre 5,51 pour la Terre, parce qu’elle est surtout faite de roche, avec beaucoup moins de fer. La télémétrie laser a tout de même trouvé de solides indices d’un petit noyau liquide.
Moins de masse et une taille plus petite lui donnent une gravité de surface de 1,62 m/s², 0,165 fois celle de la Terre, soit environ un sixième. Ta masse reste la même, mais une personne de 68 kg verrait sa balance afficher environ 11 kg sur la Lune.
Environ 73,5 milliards de milliards de tonnes (7,35 × 10¹⁹ t), soit 7,35 × 10²² kg. En livres, ça fait environ 1,62 × 10²³ lb.
Combien de Lunes faudrait-il pour égaler la Terre ?
Environ 81 en masse, puisque la Terre est 81,3 fois plus lourde. En volume, il en faudrait environ 49, parce que la Lune est moins dense que la Terre.
Combien est-ce que je pèserais sur la Lune ?
Environ un sixième de ce que tu pèses sur Terre (16,5 %). Une personne de 90 kg y pèserait environ 15 kg, alors que sa masse ne changerait pas du tout.
Combien de Lune a-t-on ramené sur Terre ?
Moins de 390 kg au total. Les six alunissages d’Apollo ont rapporté 382 kg de roches et de sol, les sondes soviétiques Luna 301 g, et les sondes chinoises Chang’e 5 et Chang’e 6 environ 1,7 kg et 1,9 kg, ces derniers venant de la face cachée.
La Lune s’éloigne-t-elle de la Terre ?
Oui, d’environ 3,8 cm par an. La télémétrie laser lunaire mesure la distance Terre-Lune à environ 3 cm près, si bien que cette dérive apparaît clairement au fil des décennies. Elle est due aux marées et ne change pas la masse de la Lune.
Sources
Moon Fact Sheet, NASA Space Science Data Coordinated Archive