Les missions lunaires, avec ou sans cosmonautes, ont permis aux astronautes de tracer à grand traits, l'histoire passée de la Lune et de se faire une idée de sa structure présente. Pourtant, un certain mystère entoure toujours notre satellite. Certains résultats proviennent des sismographes laissés là-bas par les cosmonautes. Ils détectent les " tremblements de lune " et l'impact des météorites : leurs résultats, une fois interprétés, peuvent donner un certain nombre d'indications sur la structure interne de la Lune.

Les cosmonautes ont également installé des instruments capables d'enregistrer la chaleur dégagée par l'intérieur de la Lune : leur lecture donne une idée du degré de radioactivité, qui chauffe notre satellite.

Mais la preuve la plus importante est ce tiers de tonne de cailloux rapporté sur la Terre par les six missions Apollon, ainsi que les spécimens de moindre importance ramenés par les sondes automatiques des Soviétiques depuis trois autres sites. Une analyse détaillée a révélé la composition chimique de ces roches, tandis que l'étude de leur éléments radioactifs a permis aux savants de mesurer leur âge. L'une et l'autre sont des éléments de la plus haute importance pour reconstituer l'histoire de la Lune.

La Lune s'est formée à la même période que la Terre et les autres planètes, il y a 4 600  millions d'années, elle a été continuellement bombardée par d'énormes rochers venant du système solaire.
Au début, ils sont tombés à une telle cadence et avec une telle force que leur impact ont fait fondre la couche externe de la Lune. 
Le bombardement diminuant d'intensité, la roche en fusion s'est solidifiée sur le dessus, là où elle était exposée au froid de l'espace. 
Les rochers qui se sont solidifiés pour former cette croûte étaient les spécimens les plus légers, qui ont naturellement flotté et surnagé à la surface de ces roches en fusion. Ils contenaient des quantités inhabituellement élevée d'atomes de calcium, d'aluminium et de sodium, et, en moindre proportion, du fer et du magnésium.

Cette croûte, nous la voyons toujours sur la Lune, craquelée par les météorites qui se sont abattues ultérieurement, pour former ce paysage criblé de cratères, ces " montagnes " lunaires légèrement colorées. Les impacts les plus importants ont creusé d'énormes cuvettes s'étendant sur des centaines de kilomètres : après deux impacts particulièrement importants, il y a 3 900 millions d'années, le bombardement a cessé en grande partie.

La croûte a également accumulé une grande quantité d'éléments radioactifs, comme l'uranium : la  chaleur se dégageant de ces atomes pris au piège a alors commencé à faire fondre de petites régions isolées sur cette croûte solide. A partir de ces poches de roche liquide, la lave en fusion a débordé et inondé les parties les plus basses de la surface lunaire, en particulier le fond des bassins gigantesques. Ces coulées de lave, une fois solidifiées, ont formé les plaines sombres que nous voyons aujourd'hui sur la Lune. Les bassins creusés par les deux derniers impacts particulièrement importants sont devenus la Mare Imbrium et 
la Mare Orientale, de vastes plaines qui s'étendent sur plus de 800 km.

Les dernières coulées de lave ont recouvert la région de l'Oceanus Procellarum il y a quelques 2 600 millions d'années. A cette époque, la plupart des éléments radioactifs s'étaient désintégrés. Ceus qui restaient ne dégageaient pas une énergie suffisante pour faire fondre les roches. 
A l'exception de quelques impacts de moindre importance, comme ceux qui ont creusé les cratères Tycho et Copernic, depuis cette époque, la Lune a été un monde mort.

Mais est-ce bien le cas ? Des siècles durant, les astronomes ont signalé avoir vu d'étranges lumières et lueurs sur la Lune, ainsi que des nuages de poussière qui obscurcissaient le fond des cratères. Le nombre total de rapports sur ces " phénomènes lunaires transitoires " s'élève à présent à plus de 1 500. L'un des premier a été rédigé en 1787 par  William Herschel, le grand astronome anglais de l'époque, à qui l'on doit la découverte de la planète Uranus.

Il décrivit le phénomène comme une lueur étincelante, rouge, apparaissant sur la face sombre de la lune. La plupart des observations récentes font état de lueurs rougeâtres et brillantes, aperçues sur la face éclairée de la Lune et concentrées autour des bords des " mers " et tout spécialement dans certains cratères Aristarque. D'autres observateurs parlent de nuages de poussière recouvrant le fond de cratères importants, tels ceux d'Alphonse et de Platon.

Certains de ces rapports sont certainement sujet à caution par suite de l'inexpérience de leurs auteurs ou encore de défiances du matériel utilisé.
De fait, pendant sept ans, la N.A.S.A a coordonné un vaste réseau destiné à l'étude de ces phénomènes. Au cours de cette période, pas une seule des observations en cause n'a été confirmée par un autre observatoire.

Mais de nombreux astronomes qualifiés ont pu faire de ces étranges constatations et leur témoignage a été corroboré par quelques observations instrumentales. En 1956, l'astronome américain Dinsmore Alter a photographié le cratère Alphonse, alors que le fond de celui-ci était obscurci. En 1958, l'astronome soviétique N.A. Kozyrev a eu assez de chance pour obtenir le spectre lumineux d'un phénomène brillant sur le pic central de ce même cratère. Il a interprété le spectre comme une lumière produite par du gaz carbonique très chaud...

Il est difficile d'expliquer ces observations. Les lueurs en question sont peut-être dues à des particules chargées d'électricité, qui arrivent du Soleil et heurtent la surface lunaire, amenant certains minerais à briller. 
Mais des expériences faites en laboratoire sur les cailloux et le sol lunaires ont montré qu'une telle lueur fluorescente serait beaucoup trop faible pour qu'on puisse lui attribuer ces phénomènes inexpliqués.

 La seule explication sensée pourrait faire d'eux des nuages de poussière chassés de la surface lunaire et probablement expulsés  vers le haut par des gaz s'échappant d'une poche située à l'intérieur de la croûte lunaire.
Des nuages dispersés d'une manière tenue pourraient produire cet obscurcissement. D'autres, plus denses, réfléchiraient la lumière solaire et paraîtraient brillants. L'astronome anglais Allan Mills a suggéré que des éclairs à l'intérieur d'un nuage de poussière pourraient le rendre suffisamment brillant pour que cela explique les faits observés même les plus lumineux d'entre eux.

Il faut pourtant une énergie très grande pour soulever 1 t de poussière... Or des gaz s'échappant d'une poche dans la surface provoqueraient de sérieux " tremblements de lune " : les sismographes d'Apollo n'ont a aucun moment indiqué les secousses fréquentes et puissantes qui auraient dû accompagner ces phénomènes lumineux. Et il est malaisé de comprendre pourquoi la Lune, dépourvue d'atmosphère, abriterait des poches de gaz dissimulées en profondeur.

La discussion portant sur ces phénomènes se poursuivra vraisemblablement encore longtemps. Les seuls astronomes qui observent régulièrement la Lune sont des amateurs : en effet, il se passe si peu de chose sur notre satellite que les astronomes professionnels ne peuvent se permettre d'immobiliser leurs énormes télescopes et leurs équipement spéciaux à seule fin de guetter d'énigmatiques lumières...
Résultat : presque toutes les observations sont faites à l’œil nu. 
Il en sera ainsi jusqu'à ce que des indices assez troublants pour provoquer de nouvelles recherches soient découverts.

Il est donc impossible de déterminer quelle est la véritable nature de ces phénomènes. Tant que ceux-ci n'auront pas reçu d'explication théorique et contrediront apparemment les résultats des missions Apollon, ils seront tenus pour autant d'illusions par les astronomes professionnels et rejetés comme n'ayant aucun intérêt. 

Les résultats des missions Apollon eux-mêmes ne sont pas toujours conformes à ce que nous pensons être l'histoire de la Lune.
Les roches lunaires se rangent dans leur majorité en deux catégories : la croûte et la lave, plus tardive, des plaines. Ces deux types de pierres ont été trouvés sur les plaines elles mêmes, parce que les rochers provenant des montagnes environnantes ont été heurtés par des météorites : ils se sont détachés des montagnes et ont été dispersés sur les " mers ".

Mais certains cailloux prélevés sur le site d'alunissage d'Apollo 12 appartenaient à un troisième type, qui s'est révélé être très commun sur le site d'alunissage d'Apollo 14, les montagnes de Fra Mauro. Ces fragments de roches contiennent des quantités inhabituelles de potassium, d'éléments de terres rares et de phosphore. 
Personne ne peut dire avec certitude à quelle date et pour quelle raison ces rochers sont apparus sur la surface lunaire, bien qu'ils ne soient certainement pas beaucoup plus récents que les " mers ". 
Ni pourquoi ils se trouvent concentrés uniquement dans un petit nombre de régions, comme Fra Mauro !

Les missions Apollo ont également fait une découverte surprenante à propos du champ magnétique de la Lune : bien que celle-ci ne possède pas de champ magnétique, ses roches portent l'empreinte d'un ancien champ magnétique presque aussi élevé que celui de la Terre. Les géologues pensent que le champ de la Terre est produit par des courants électriques, qui circulent dans son noyau de fer liquide. La Lune, par contre, possède seulement un petit noyau de fer... Et cela n'est même pas certain ! De plus, sa chaleur interne n'a certainement jamais été assez élevée pour faire fondre ses régions centrales, même si sa surface a fondu sous l'impact des météorites.

Les astronomes ont à choisir entre deux hypothèse de base. Aucune des deux n'emporte véritablement la conviction. Il est possible que, à l'origine, la Lune ait abrité certains éléments radioactifs, d'une durée éphémère, qui ont dégagé une chaleur intense durant le premier million d'années de son existence. Cette chaleur aurait fait fondre la Lune de part en part, permettant ainsi au fer de s'enfoncer vers le centre, pour former un petit noyau en fusion qui produisait un champ magnétique. Une fois tous les atomes radioactifs désintégrés, la source de chaleur se serait tarie. Le noyau se serait solidifié et aurai perdu son pouvoir de produire un certain magnétisme.

 L'autre hypothèse, c'est que la Lune a peut-être été exposée à un fort champ magnétique venant de l'espace, un champ existant dans la partie du système solaire qui a vu la naissance de notre satellite.

Malheureusement, l'origine de la Lune est toujours incertaine, bien que les astronomes des années soixante aient attendu avec confiance les résultats des missions Apollo pour faire leur choix entre trois théories opposées.

Suivant la première de ces théories, la Lune et la Terre ont été à un moment donné une seule et même planète, tournant rapidement sur
elle-même. Cette planète se serait brisée. La plupart des astronomes pensent que cela est très improbable : le système Terre-Lune a une rotation trop faible. Additionnez le mouvement actuel de la Lune à la rotation de la Terre : la " planète combinée " ne tournera pas assez vite pour se briser sous l'effet de sa propre force centrifuge. Autre problème : la Terre et la Lune ont une composition chimique légèrement différente...

La seconde théorie veut que la Lune se soit formée à partir d'un anneau de débris subsistant tout autour de la Terre des origines. En faveur de cette théorie : une étude des différentes sortes s'isotopes sur la Terre et sur la Lune. Les isotopes d'oxygène indiquent que les deux mondes se sont formés à peu près à la même distance du Soleil. Mais, si elles ont une même origine, la Lune et la Terre devraient avoir les même proportions d'éléments... Ce qui n'est pas le cas ! Par contre, si la Lune s'est formée naturellement, à partir d'un anneau de débris entourant la Terre, pourquoi les autres planètes ressemblant à la Terre, Vénus et Mars, n'ont-elles pas, elle aussi, de grandes lunes ?

La troisième possibilité est que la Lune ait été, à l'origine, une planète distincte, tournant en orbite autour du Soleil, et qu'elle ait été " capturée " plus tard par la Terre. Une planète qui se serait formée plus près du Soleil devrait posséder plus de titane et de magnésium que la Terre. 
Et moins de plomb, d'or et de sodium... Ce qui se rapproche assez de la composition élémentaire de la Lune. Néanmoins, cette théorie est en contradiction avec l’interprétation des isotope d'oxygène, qui place la Lune des origines à la même distance du Soleil que la Terre...

 La chance réelle pour que la Terre puisse " capturer " un monde passant à proximité est infime. Mais cette probabilité très faible expliquerait pourquoi la Terre est la seule à posséder une grande Lune. La théorie de la " capture " est la seule qui permet d'expliquer l'orbite inclinée de la Lune par rapport à l'équateur de la Terre... à la différence de l'orbite de n'importe quel autre satellite important existant dans le système solaire.

Ainsi, même en écartant les théories " fantaisistes " quant à la présence d'extraterrestres sur ou dans la Lune, notre compagnon dans l'espace reste sans aucun doute un monde étrange, dont nous ne savons même pas pourquoi il se trouve là ! Après les six visites que lui ont rendues les équipages des missions Apollo, sans parler de nombreuses sondes et engins entièrement automatisés, la Lune garde encore nombre de ses secrets. Et lorsque les hommes retourneront sur la Lune, ils découvriront sans aucun doute de nouvelles réponses... Mais aussi de nouvelles questions !