Les scientifiques s’accordent sur l’idée que la Lune s’est formée après que la Terre ait été frappée par une planète similaire à Mars il y a environ 4,5 milliards d’années. Cependant, il existe de nombreux modèles et explications sur ce qui s’est ensuivi. La dernière analyse de la formation de la Lune suggère que celle-ci a dû se renverser pour devenir le satellite stable qu’elle est aujourd’hui.
La Lune est née du ventre de la Terre
La Lune est née de la Terre elle-même et a rapidement coalescé après la méga-collision, mais a pris des millénaires pour refroidir. Enfin, la surface est devenue la croûte blanche et réfléchissante que nous voyons encore la nuit. Bien sûr, les caractéristiques de la surface étaient très différentes. Actuellement, la surface est parsemée de courants de lave solidifiée plus sombres, connus sous le nom de mers.
Ces caractéristiques fournissent une indication de l’histoire de la Lune et de comment elle s’est « renversée littéralement », selon les auteurs de l’étude.
Nous savons, grâce à l’étude des échantillons lunaires de l’ère Apollo, que la Lune est riche en métaux lourds tels que le fer et le titane. Cependant, ces éléments sont beaucoup plus courants sur le côté de la Lune tourné vers la Terre.
Les scientifiques pensent que les parties les plus denses de l’océan de magma se sont cristallisées en minéraux tels que l’ilménite, et ce processus a non seulement modifié la répartition des métaux sur la Lune, mais aussi sa structure interne. La formation de minéraux denses a créé un calcul géologique pour la Lune.
Ces morceaux métalliques se trouvaient près de la surface, mais ils étaient beaucoup plus denses que le matériau situé en dessous. Cela a conduit certains chercheurs à théoriser que la couche d’ilménite s’était enfoncée dans le manteau, mais comment, quand et où n’était pas clair jusqu’à présent.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont comparé les simulations de la Lune avec les cartes de gravité créées par la mission GRAIL de la NASA en 2011 et 2012.
La mer riche en titane (centre en bleu) semble être liée à des anomalies linéaires de gravité (bleu, à droite) sous la surface. Crédit : Adrien Broquet / Universidade do Arizona
GRAIL a détecté de nombreuses zones où la gravité de la Lune varie, connues sous le nom d’anomalies linéaires de gravité. Vous pouvez les voir indiquées comme des zones bleues sur l’image ci-dessus. L’équipe pense que ces anomalies peuvent être liées à l’enfoncement de la couche riche en ilménite de la Lune.
Le côté proche de la Lune abrite une grande mer connue sous le nom d’Oceanus Procellarum. Comme les autres anciens courants de lave, l’Oceanus Procellarum est riche en titane. Les chercheurs affirment que leurs données racontent une « histoire remarquablement cohérente ».
En regardant la carte de gravité autour de cette caractéristique, il y a un motif polygonal d’anomalies linéaires de gravité. Les mers sont interrompues par les cratères d’impact les plus anciens de la Lune, ce qui date les flux de lave il y a environ 4,22 milliards d’années.
L’Oceanus Procellarum (Océan des Tempêtes) est le plus grand des mers lunaires sur le bord ouest du côté le plus proche de la Lune. C’est le seul des mers lunaires à être appelé « Oceanus » (océan), en raison de sa taille : s’étendant sur 2592 km sur son axe nord-sud et couvrant environ 4 000 000 km2, représentant 10,5 % de la surface totale de la Lune.
Selon le modèle, c’est à ce moment que les matériaux d’ilménite ont migré vers le côté proche de la Lune et se sont enfoncés en « cascades semblables à des feuilles ». Une partie de ce matériau aurait pu resurgir sous la forme de lave riche en titane et en thorium, formant ainsi l’Oceanus Procellarum et les autres mers du satellite.
C’est la première fois qu’une simulation de la structure de la Lune est reliée à des preuves physiques pour raconter l’histoire de sa formation. L’équipe espère que cette période d’intérêt renouvelé pour la Lune fournira des données supplémentaires pour étayer ces affirmations.
De nouvelles données sismiques de la Lune seraient particulièrement utiles pour vérifier l’origine des anomalies gravitationnelles. Cependant, il pourrait prendre plus de temps que prévu pour réaliser des opérations à long terme sur la Lune. Même les atterrissages de sondes, en apparence simples, représentent un défi.