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Roseaux - Walking on the moon (feat. Aloe Blacc)

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Anouk Aïata - Pourquoi Regardes-Tu La Lune ?

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La lumière cendrée

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Comment Léonard de Vinci élucida
Il y a 500 ans de cela, Léonard de Vinci résolut une très ancienne énigme astronomique : l'origine de la lumière cendrée, cette douce lueur qui baigne la partie non éclairée de la Lune.

Quand on vous parle de Léonard de Vinci, il vous vient sans doute à l'esprit l'énigmatique sourire de Mona Lisa, d'étonnants croquis de machines volantes et autres sous-marins, ou plus probablement encore le titre d'un roman ésotérico-policier récent au succès planétaire. Et bien tout ça, c'est de la vieille école. À partir de maintenant, quand vous entendrez parler de Léonard de Vinci, vous penserez à la Lune.

Peu de gens le savent, mais une des plus grandes manifestations du génie de Léonard de Vinci n'a rien à voir avec la peinture ou l'ingénierie. Il s'agit en fait d'astronomie : il a compris l'origine de la lumière cendrée.

On peut observer la lumière cendrée chaque nuit où la Lune est en croissant au-dessus de l'horizon, au coucher du soleil. Entre les pointes du croissant, vous devinez comme une image fantomatique de la Lune. C'est la lumière cendrée, le reflet sur la partie non éclairée de la Lune de la lumière renvoyée par la Terre.

Pendant des milliers d'années, les hommes se sont émerveillés devant cette splendeur sans en comprendre la cause. Et il fallut attendre le 16e siècle pour que Léonard de Vinci la comprenne.

Aujourd'hui, la réponse nous paraît évidente. Quand le Soleil se couche sur la Lune, il se produit exactement la même chose que sur Terre : c'est la nuit. Mais pas une nuit noire... Même quand le Soleil est couché, il y a encore une source de lumière dans la nuit lunaire : la Terre bien sûr ! La lumière solaire renvoyée par notre planète éclaire la nuit lunaire 50 fois plus intensément que ne le fait la pleine Lune dans notre propre ciel nocturne. C'est le reflet de cette lumière sur le sol lunaire plongé dans la nuit qui produit la lumière cendrée.

Il fallait de prodigieuses capacités d'imagination pour se représenter cette possibilité au 16e siècle. À l'époque, personne n'était encore allé sur la Lune pour y constater la place lumineuse que tient notre planète dans le ciel lunaire. Il faut avoir bien présent à l'esprit qu'à l'époque, seuls quelques savants particulièrement audacieux osaient avancer l'idée que c'était peut-être la Terre qui tournait autour du Soleil, et non l'inverse... Copernic ne publia sa théorie d'un système planétaire au centre duquel se trouverait le Soleil qu'en 1543, soit 24 ans après la mort de Léonard de Vinci.

Il se trouve que de l'imagination, Léonard de Vinci en avait à revendre. Ses carnets sont couverts de croquis divers où se croisent pêle-mêle machines volantes, engins blindés, scaphandres sous-marins et autres machines extraordinaires en avance de plusieurs siècles sur leur temps. Il conçut même un robot : un chevalier en armure capable de s'asseoir, de bouger les bras et de remuer la tête tout en actionnant des mâchoires anatomiquement exactes.
Le " voyage sur la Lune " de Léonard de Vinci
Résoudre l'énigme de la lumière cendrée était un défi à la mesure du génie protéiforme de Léonard de Vinci. En tant qu'artiste, il s'était naturellement intéressé aux jeux d'ombre et de lumière. En tant que mathématicien et ingénieur, il était passionné de géométrie. Il ne lui manquait plus qu'un voyage vers la Lune pour que la lumière se fasse. Ce fut un voyage imaginaire.

Dans le manuscrit qui nous est parvenu sous le nom de " Codex Leicester " (Leicester étant le nom de la famille anglaise qui fut dépositaire du manuscrit pendant deux siècles) écrit aux alentours de 1510, on trouve une page dont le titre est : " De la Lune : aucun corps solide n'est plus léger que l'air ". Il y confie sa certitude que la Lune possède une atmosphère et des océans. De là, il déduit que cette présence de vastes étendues d'eau liquide fait de la Lune un parfait miroir pour la lumière solaire elle-même réfléchie par les océans terrestres.

En fait, il se trompait sur deux points :

D'abord, la Lune n'a pas d'océans. Lorsque les astronautes d'Apollo 11 se posèrent en pleine mer de la Tranquillité en juillet 1969, ils foulèrent un sol rocheux. En dépit de leur aspect trompeur vu depuis la Terre, les " mers " lunaires sont en fait constituées de lave basaltique solidifiée depuis des milliards d'années, et non pas d'eau.

Ensuite, les océans terrestres ne sont pas la principale source de réflexion de la lumière solaire. Ce sont les nuages qui assurent la plus grande contribution. Quand les astronautes des missions Apollo regardèrent vers la Terre, les océans leur apparurent comme de vastes étendues sombres couvertes d'étincelants nuages.

Mais ces erreurs sont des détails. Le raisonnement de Léonard de Vinci concernant l'origine de la lumière cendrée était fondamentalement juste.

Dans les prochaines décennies, des hommes et des femmes se rendront en personne là où, 500 ans auparavant, Léonard de Vinci ne put se rendre que par la puissance de son imagination. La Nasa prévoit le prochain débarquement humain pour 2018. Contrairement à leurs illustres prédécesseurs des glorieuses missions Apollo, qui ne restèrent sur la Lune que quelques jours tout au plus, les nouveaux explorateurs lunaires y resteront pendant des semaines d'affilée, voire des mois. Ce faisant, ils verront se produire un phénomène qu'aucun astronaute d'Apollo n'a vécu : la tombée de la nuit sur la Lune. Un " jour " lunaire dure 29,5 jours terrestres : environ 15 jours de Soleil, suivis d'une longue nuit d'une même durée. Au cours des missions Apollo, les astronautes se sont toujours posés en plein jour et ont redécollé avant que le Soleil ne se couche sur leur site d'alunissage. Du fait de l'éclat du Soleil, ils n'ont donc jamais pu voir la lumière cendrée luire paisiblement à leurs pieds. La prochaine génération d'astronautes aura cette chance.

Et peut-être qu'un jour, lors d'une promenade nocturne aux alentours de la base, à la seule lueur du clair de Terre, l'un d'eux se penchera sur le sol et y tracera quelques mots de l'extrémité de son index ganté : " Léonard de Vinci est passé par là "

Une page du Codex Leicester dans laquelle Léonard de Vinci donne son explication de la lumière cendrée.

Le croquis de Léonard de Vinci La lumière cendrée d'aujourd'hui

Une équipe composée de Luc Arnold, Sophie Gillet et Olivier Lardière de l'Observatoire de Haute Provence et de Pierre Riaud et Jean Schneider de l'Observatoire de Paris a, pour la première fois, détecté la couleur caractéristique de la végétation terrestre dans la "Lumière Cendrée" (c'est-à-dire la partie sombre de la Lune éclairée seulement par la Terre).

Terre vue depuis la Lune au moment des observations du 24 juin 2001 (Cette simulation n'est pas une image calculée a partir des observations de lumière cendrée. Elle est basée simplement sur les positions relatives du Soleil, de la Lune et de la Terre, ici représentée sans nuage). Image calculée par Home Planet 3, John Walker http://www.fourmilab.ch/homeplanet/homeplanet.html

Observer la clarté de la Terre par réflexion sur la Lune nous permet de caractériser l'aspect que prend notre planète pour un observateur lointain. Nous avons besoin de cette observation pour préparer la détection de planètes extra-solaires semblables à la Terre.
La couleur de la Terre par réflexion sur la Lune, détectée pour la première fois, se caractérise par une brusque remontée en intensité dans le spectre à partir de 750 nm de longueur d'onde (cf figure 1).

La Figure 1 ci-contre montre le spectre de cette lumière cendrée. On y voit clairement deux caractéristiques:
1/ Il est surtout intense vers le bleu, en dessous de 600 nm. C'est tout simplement le reflet de la couleur bleue du ciel. Ainsi, nous confirmons que la Terre est bien une "planète bleue".
[Rappelons que le bleu du ciel est du à la différence de diffusion de la lumière en fonction de la couleur: dans la lumière blanche du Soleil, le bleu est davantage diffusé (dévié) que le rouge par les molécules de l'atmosphère: les rayons rouges du soleil continuent leur route tout droit tandis que les bleus reviennent vers l'observateur.]
2/ Il montre une claire remontée en intensité vers les grandes longueurs d'onde à partir de 725 nm. Cette remontée est caractéristique du spectre moyen de la végétation terrestre (Figure 2) et est interprétée comme étant une réflexion de la couleur de la végétation sur la Lune.

La remontée à 750 nm est caractéristique du spectre moyen de la végétation terrestre et est interprétée comme étant une réflexion de la couleur de la végétation sur la Lune.

La Figure 2 ci-contre montre le spectre de différentes parties du sol terrestre, d'après "Spectroscopy of Rocks and Minerals, and Principles of Spectroscopy" par Roger N. Clark.
Il apparaît clairement que toute végétation a une remontée de son spectre au-dessus de ~ 700nm. Autrement dit, la végétation a essentielement une couleur infra-rouge, comme le confirment les spectres de lumière cendrée. La couleur verte de la végétation n'est qu'une caractéristique secondaire de son spectre, comme l'indique la petite "bosse" dans le spectre à 550 nm. Bien que les biologistes n'aient pas encore totalement élucidé le détail du mécanisme de la photosynthèse, on peut du moins comprendre que la remontée du spectre à 725 nm est une caractéristique de toute végétation. En effet, quels qu'en soient les détails, la photosynthèse consiste à "pomper" de l'énergie dans la lumière solaire pour la transformer en énergie chimique (avec production ou non d'oxygène). La soustraction de cette énergie dans le spectre solaire se traduit par un manque dans le spectre réfléchi des plantes. Comme toutes les plantes participent de la même biochimie, la région du spectre solaire "pompée" est, à de rares exceptions près, universelle pour toute végétation.

Les observations ont été faites à partir d'avril 2001 au 80 cm de l'OHP. Lors des observations du matin la Lune voit l'Asie et pendant celles du soir elle voit l'Amérique (Nord et Sud). Des observations analogues ont été faites au Steward Observatory (Arizona) à partir de juin 2001 (voir ici). Lors ce ces observations, la Lune voyait essentiellement l'océan pacifique et une petite portion d'Asie.

La finalité à long terme de ces observations est de tester la détectabilté de la végétation sur les planètes extrasolaires par les missions spatiales du type DARWIN modifiées pour des observations en lumière visible, en projet pour les années 2015. Pourquoi ne pas se contenter de l'observation directe de la végétation terrestre à partir de satellites de type SPOT ou autres? C'est que ceux-ci ne voient pas la Terre comme un point donc n'en ont pas une vision globale instantanée. De plus ils n'ont qu'une vision quasi verticale du sol terrestre et ne tiennent donc pas compte de tous les angles de vue, et des effets d'absorption dus à la traversée oblique des couches atmosphériques. De ce fait, les conditions d'observation analogues à ce que sera l'observation d'une lointaine planète extrasolaire ne sont pas réunies. Par contre, la Lune étant loin de la Terre, elle la voit globalement; de plus la rugosité de sa surface fait qu'elle rediffuse dans toutes les directions la lumière terrestre réfléchie, mélangeant ainsi les rayons lumineux issus de toutes les régions terrestres, ce qui permet d'avoir la couleur moyenne de la Terre.

De plus, la Terre est la seule planète du système solaire a présenter la couleur bleue caractéristique de sa diffusion atmosphérique; l'atmosphère de Mars est trop tenue et celle de Vénus trop opaque pour avoir cette couleur bleue. Cette couleur sera donc un indicateur simple, mais précieux pour les études d'exobiologie, de l'état de l'atmosphère d'une planète extrasolaire.

Référence
Arnold L., Gillet S., Lardière O., Riaud P., Schneider J.: 2002, ``A test for the search for life on extrasolar planets: Looking for the terrestrial vegetation signature in the Earthshine spectrum''
Astronomy and Astrophysics, 392, 231
Contact:
Luc Arnold (OHP, Observatoire de Haute-Provence)
Jean Schneider (LUTH, Observatoire de Meudon)

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Comment Léonard de Vinci élucida Il y a 500 ans de cela, Léonard de Vinci résolut une très ancienne énigme astronomique : l'origine de la lumière cendrée, cette douce lueur qui baigne la partie non éclairée de la Lune.

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Un site parmi d'autres...

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4- Nuit étoilée façon Van Gogh - Webécoles - Vienne 2

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Mon école -lune

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Papa, Please Get The Moon For Me (The Very Hungry Caterpillar and Other Stories) | Made For Kids

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C'est un fait, la lune change de forme tous les soirs. Pour percer le mystère, l'écureuil et ses amis animaux grimpent au sommet de la montagne et se hissent au plus près de l'astre : là-haut, ils ne découvrent pas UNE lune mais une multitude de lunes aux formes inégales, chacune attendant son tour pour éclairer la nuit.
Un par un les animaux décrochent une lune : une qui sert de parapluie, une qui sert de croissant, une qui sert de chapeau etc....
Cette histoire de lune, avec ses quartiers et son écriture en randonnée, est devenue un classique de la littérature jeunesse : non seulement le texte se prête à merveille à une lecture à voix haute (alternance de points de vue, phrases courtes et rythmées) mais le découpage des pages (on grimpe au sommet puis on redescend) sert parfaitement le propos.
Livre animé, pas gadget, peu fragile et très simple de manipulation. Un indémodable à lire, à offrir. Dès 4 ans

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Et pourquoi la lune n'a pas tous les soirs la même forme ? Chacun y va de son hypothèse, et aura sa réponse ! Un très joli livre, à la fois poétique et drôle, imaginatif et bien joli.

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Avez-vous remarquer que la lune change de forme tous les soirs, dit l'écureuil au cochon, au chat, au paon et au singe?
C'est bizarre, n'est-ce pas...
J'aimerai bien savoir pourquoi, pas vous?
Et les cinq amis grimpent tout là haut dans le ciel pour découvrir ce mystère.
Livre animé, les pages sont du plus petit format au plus grand, pour découvrir le mystère de la lune et ensuite du plus grand format au plus petit. On y découvre les amis de l'écureuil, qui ont chacun leur idée sur ce mystère.
Lien : http://les-mots-de-gaiange.o..

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Le mystère de la lune - Florence Guiraud

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C'est un fait, la lune change de forme tous les soirs. Pour percer le mystère, l'écureuil et ses amis animaux grimpent au sommet de la montagne et se hissent au plus près de l'astre : là-haut, ils ne découvrent pas UNE lune mais une multitude de lunes aux formes inégales, chacune attendant son tour pour éclairer la nuit.

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Le jour la lune dort... mais...que fais la lune la nuit ?
A peine levée, elle s'applique à dessiner quelques milliers étoiles pour la voie lactée.
Elle parcourt landes et forêts pour enlever les brumes des près.
Elle chasse le bruit des villes et des hameaux.
Elle ferme volets et rideaux, c'est l'heure du Grand DODO.
Elle sème les rêves, elle enferme les cauchemars au placard. Elle entoure la nuit de mystères. Elle mets de la rosée pour faire joli au lever.
Coquette, elle prend le temps de s'arrêter à l'étang.
Puis le jour revient. Alors...la lune s'endort.

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Que fait la lune, la nuit ? - Anne Herbauts

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Le jour la lune dort... mais...que fais la lune la nuit ? A peine levée, elle s'applique à dessiner quelques milliers étoiles pour la voie lactée. Elle parcourt landes et forêts pour enlever les brumes des près. Elle chasse le bruit des villes et des hameaux.

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Pop-up Lune - Anne Jankéliowitch,Olivier Charbonnel,Annabelle Buxton

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Ouvrez ce livre, et laissez la magie de la Lune entrer dans la pièce. Une collision titanesque éclate sous vos yeux comme en plein univers, les phases lunaires se déroulent au bout de vos doigts sans attendre un mois, Saturn V décolle sous votre nez, et la mission Apollo, en direct à la télévisi...

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Quand tu dors... - Albums Gallimard Jeunesse - Livres pour enfants et éditeur de littérature jeunesse - Gallimard Jeunesse

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De très belles images, poétiques, rassurantes et pleines de détails à observer avant de s'endormir. "La nuit est une inépuisable source de fantasmes et d'angoisses pour l'enfant. L'arrêt imaginaire de toute activité, de toute vie, fait peur. J'ai voulu, par ce livre, montrer que justement la vie continuait.

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Skopje Summer Festival 2010 Macedonian National Gallery Daut Pashin Amam 03.07.2010 Elena Cvetanovska - Harp

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Charles Trenet - Le Soleil a rendez-vous avec la lune

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Dans un premier temps, il est demandé aux enfants ce qu'ils connaissent au sujet de la Lune Les réponses (variées !) sont collectées sur une affiche

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D'après Papa please get the Moon for me

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GRAND  CORPS  MALADE   clip   [officiel]  ( SUR LA LUNE)