Crédit : Alexandre Lhoest

Tycho, c'est le cratère que tout le monde remarque lors de la Pleine Lune. Il est brillant, avec des remparts sombres, et les longs rayons clairs qui en émanent lui donnent un aspect unique. C'est en dehors de la Pleine Lune qu'on pourra apprécier au mieux sa morphologie : Tycho est le prototype même des grands cratères d'impact avec des remparts en terrasse, un fond plat et un piton central remarquable.

Tycho fait 85 km de large, 4.8 km de profondeur et a un pic central de 2.25 km de haut. Le fond du cratère est relativement lisse du côté est, mais il y a un secteur de rugosité plus importante allant du centre au bord occidental du cratère. L'examen des images lunaires à très haute résolution prises lors des premières missions spatiales vers la Lune ont montré des structures en forme de dôme que l'on a d'abord pensé être d'origine volcanique. Mais l'existence répandue de roches totalement fondues, suite à l'énergie colossale dégagée lors de tels impacts, dans et autour de nombreux cratères récents, montre que les parties douces et rugueuses du fond de Tycho sont bien des débris fondus qui recouvrent la surface originale.

Aucun autre cratère à rayons n'a de plus une structure circulaire foncée si remarquable. Cet anneau sombre bien visible dans les télescopes et sur les photos trace en fait la distribution d'un substrat presque continu de matière fondue, vitreuse et foncée, produite par l'impact. Cette structure est très bien conservée car le cratère est si jeune que ce dépôt n'a pas encore été altéré et mélangé aux autres roches suite aux myriades de petits impacts. C'est ce processus régulier, mais lent (appelé « space weathering »), qui contribue également, en environ un milliard d'années, à effacer les rayons brillants autour des cratères.

Courtesy Rick Fienberg

Quand la Lune est pleine, le grand cratère Tycho est l'une des structures lunaires les plus remarquables. Il est entouré d'un anneau de matière sombre qui s'étend au-delà des remparts sur environ un rayon de cratère. Pendant que la Lune passe du Premier Quartier à la Pleine Lune, l'aspect de Tycho change fortement de celui d'un grand cratère béant à l'épicentre d'un fantastique système de rayons. Tycho est très jeune - ses rayons traversent toutes sortes de terrains lunaires - mais quel âge a-t-il exactement ? Une facon de le déterminer est de compter le nombre de cratères d'impact qui sont apparus sur Tycho depuis sa formation. En 1970, William K. Hartmann et Charles A. Wood ont réalisé ces comptages et ont utilisé le taux de formation des cratères (nombre de cratères se formant par an sur la Lune) -- qui fut déduit des datations des échantillons des roches lunaires ramenées par Apollo 11 -- , pour arriver à la conclusion que Tycho a été formé il y a environ 200 millions d'années. Plus tard, cette date a été affinée et ramenée à “seulement” 109 millions d'années, sur base de datations radiométriques précises des roches collectées par les astronautes de la mission Apollo 17, sur un éboulement qui aurait été causé par l'impact du matériel éjecté dans un des rayons de Tycho. Tycho est sans aucun doute un des plus jeunes cratères situés sur la face visible de la Lune.

Les rayons de Tycho qui zèbrent partiellement la Pleine Lune ne sont pas distribués également dans toutes les directions. Observez Tycho aux alentours de la Pleine Lune avec des jumelles ou un petit télescope : vous verrez que les rayons lumineux strient loin à l'est, au sud, et au nord-ouest, mais aucun ne va à l'ouest. Notez en outre que la grande auréole claire qui entoure Tycho est deux fois plus large à l'est qu'à l'ouest. C'est typique d'un cratère qui a été formé par un impact oblique. Ainsi, l'impacteur qui a donné naissance au cratère Tycho, et qui faisait probablement 8 à 10 kilomètres de diamètre, avait une trajectoire basse (moins de 45 degrés de hauteur) au-dessus de l'horizon ouest de la Lune. Il y a 109 millions d'années, les dinosaures et autres reptiles qui peuplaient la Terre, ont dû être les témoins de cette collision titanesque et ont peut-être aussi souffert, quelques jours plus tard, quand des débris de l'impact, éjectés dans l'espace, ont frappé la Terre.

Courtesy Brown / NASA Northeast Regional Planetary Data Center

Cette image a été obtenue en août 1967 par le Lunar Orbiter 5. Elle montre bien les remparts en terasse et le piton central. A l'extérieur du côté est du cratère, on apercoit aussi les coulées de matière fondue sous les fortes temperatures consécutives à l'impact. Le nom de ce cratère est bien sûr en mémoire de celui du grand astronome Danois Tycho Brahé (1546-1601).

Référence : http://skytonight.com/observing/objects/moon/3304126.html