"Par la lumière de la lune argentée" va la chanson. Mais la couleur et l'apparence de la Lune dépendent de l'ensemble particulier d'yeux que nous utilisons pour la voir. La vision humaine est limitée à une tranche étroite du spectre électromagnétique appelée lumière visible.
Avec des couleurs allant du somptueux violet au rouge flamboyant et tout le reste, la diversité du spectre visible fournit suffisamment de teintes pour n'importe quelle couleur de crayon qu'un enfant pourrait imaginer. Mais aussi vaste que soit la palette du monde visuel, elle ne suffit pas à satisfaire les appétits rétiniens des astronomes.
Depuis le découverte de la lumière infrarouge par William Herschel en 1800, nous avons ouvert une fenêtre électromagnétique après l'autre. Nous construisons des télescopes, de grands plats paraboliques et d'autres instruments spécialisés pour étendre la portée de la vue humaine. Même l'atmosphère ne nous gêne pas. Il ne laisse passer que la lumière visible, une petite quantité d'infrarouges et d'ultraviolets et des tranches sélectives du spectre radioélectrique jusqu'au sol. Les rayons X, les rayons gamma et bien d'autres sont absorbés et complètement invisibles.
Pour scruter ces royaumes raréfiés, nous lançons des ballons à air puis des roquettes et des télescopes en orbite ou avons simplement imaginé l'instrument approprié pour les détecter. Le radiotélescope construit par Karl Jansky a capté les premières ondes radio de la Voie lactée au début des années 1930; dans les années 40 fusées-sondes tourné au bord de l'espace a détecté le grésillement à haute fréquence des rayons X. Chaque couleur de lumière, même les «couleurs» invisibles, nous montre un nouveau visage sur un objet astronomique familier ou révèle des choses autrement invisibles à nos yeux.
Alors, quelles nouvelles choses pouvons-nous apprendre sur la Lune avec notre vision des couleurs contemporaine?
Radio: Fabriqué à l’aide du télescope de 140 pieds de NRAO à Green Bank, en Virginie-Occidentale. Les bleus et les verts représentent les régions plus froides de la lune et les rouges sont les régions les plus chaudes. La moitié gauche de la Lune faisait face au Soleil au moment de l'observation. La Lune ensoleillée semble plus brillante que la partie ombragée car elle émet plus de chaleur (lumière infrarouge) et d'ondes radio.
Submillimètre: Prise avec la caméra SCUBA du Télescope James Clerk Maxwell à Hawaii. Le rayonnement submillimétrique se situe entre l'infrarouge lointain et les micro-ondes. La Lune semble plus lumineuse d'un côté parce qu'elle est chauffée par le Soleil dans cette direction. La lueur provient de la lumière submillimétrique rayonnée par la Lune elle-même. Quelle que soit la phase de la lumière visuelle, le submillimètre et les images radio apparaissent toujours pleins car la Lune rayonne au moins un peu de lumière à ces longueurs d'onde, que le Soleil la frappe ou non.
Infrarouge moyen: Cette image de la pleine lune a été prise par l'instrument Spirit-III sur le Expérience spatiale à mi-parcours (MSX) à la totalité lors d'une éclipse lunaire de 1996. Encore une fois, nous voyons la Lune émettre de la lumière avec les zones les plus lumineuses, les régions les plus chaudes et les plus froides les plus sombres. De nombreux cratères ressemblent à des points brillants mouchetant le disque lunaire, mais le plus important est le brillant Tycho près du fond. Recherche montre que les surfaces jeunes et riches en roches, comme les cratères d'impact récents, devraient chauffer et briller plus brillamment dans l'infrarouge que les régions et les cratères plus anciens et couverts de poussière. Tycho est l'un des plus jeunes cratères de la Lune avec seulement 109 millions d'années.
Proche infrarouge: Cette image à code couleur a été prise juste au-delà du rouge foncé visible par le vaisseau spatial Galileo de la NASA lors de son survol Terre-Lune en 1992 en route vers Jupiter. Il montre les absorptions dues à différents minéraux dans la croûte de la Lune. Les zones bleues indiquent des zones plus riches en matériaux silicatés ferreux contenant les minéraux pyroxène et olivine. Le jaune indique moins d'absorption en raison de différents mélanges de minéraux.
Lumière visible: Contrairement aux autres longueurs d'onde que nous avons explorées jusqu'à présent, nous voyons la Lune non pas par la lumière qu'elle rayonne mais par la lumière qu'elle reflète du soleil.
La composition riche en fer des laves qui ont formé les «mers» lunaires leur donne une couleur plus foncée par rapport aux anciennes hautes terres lunaires, qui sont composées principalement d'une roche volcanique plus légère appelée anorthosite.
Ultra-violet: Similaire à la vue en lumière visible mais avec une résolution inférieure. Les zones les plus lumineuses correspondent probablement aux régions où le resurfaçage le plus récent en raison des impacts a eu lieu. Encore une fois, le cratère aux rayons lumineux Tycho se démarque à cet égard. La photo a été prise avec le télescope d'imagerie ultraviolette embarqué à bord de la navette spatiale Endeavour en mars 1995.
radiographie: La Lune, étant un corps céleste relativement paisible et inactif, émet très peu de rayons X, une forme de rayonnement normalement associée à des phénomènes hautement énergétiques et explosifs comme les trous noirs. Cette image a été prise par l'Observatoire ROSAT en orbite le 29 juin 1990 et montre un hémisphère lumineux éclairé par des atomes d'oxygène, de magnésium, d'aluminium et de silicium fluorescents dans les rayons X émis par le Soleil. Le ciel moucheté enregistre le «bruit» de sources de rayons X d'arrière-plan éloignées, tandis que la moitié sombre de la Lune est légèrement illuminée par l'atmosphère la plus éloignée de la Terre ou geocorona qui enveloppe l'observatoire ROSAT.
Rayons gamma: Peut-être l'image la plus étonnante de toutes. Si vous pouviez voir le ciel avec des rayons gamma, la Lune serait bien plus brillante que le Soleil comme cette image éblouissante tente de le montrer. Elle a été prise par le télescope expérimental à rayons gamma énergétiques (EGRET). Les particules de haute énergie (principalement des protons) de l'espace profond appelées rayons cosmiques bombardent constamment la surface de la Lune, stimulant les atomes de sa croûte à émettre des rayons gamma. Celles-ci créent une forme unique à haute énergie de «moonglow».
L'astronomie au 21e siècle, c'est comme avoir un clavier de piano complet sur lequel jouer par rapport à à peine une octave il y a un siècle. La Lune est plus fascinante que jamais pour elle.
