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La Lune posséderait bien un noyau comme celui de la Terre

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Un groupe de chercheurs américains et français vient d'apporter une contribution importante au débat concernant l'intérieur de la Lune. En examinant les données des missions Apollo à l'aide des méthodes modernes en sismologie, il apparaît que la Lune posséderait bien un noyau similaire à celui de la Terre.

Un modèle de l'intérieur de la Lune déduit aujourd'hui des nouvelles analyses des données sismologiques des missions Apollo. © Nasa/MSFC/Renee Weber
  • Admirez la nouvelle galerie photo : la Lune comme si vous y étiez !  

On connaît assez bien aujourd'hui la surface de la Lune. Il suffit d'ailleurs d'une bonne connexion Internet pour se lancer dans de superbes survols de notre satellite grâce aux magnifiques images rapportées par la sonde Kaguya. YouTube permet ainsi de passer au-dessus du cratère Anaxagore, du bassin Schrödinger ou encore d'assister à un lever de Terre.

Mais il n'en est pas de même pour l'intérieur de la Lune qui reste encore plein de mystères. Les données gravimétriques obtenues par les sondes en orbite ont par exemple mis en évidence l'existence de zones plus denses à l'intérieur de la Lune, les mascons, dont la nature fait parfois débat (vestiges de grosses météorites, concentrations de basalte ou autre chose ?). Les données déduites de la rotation de la Lune à l'aide de rétro-réflecteurs laser ont permis quant à elles de suspecter la présence d'un noyau à l'intérieur de la Lune et les sismomètres déposés par plusieurs missions lunaires, à commencer par Apollo 11, sont elles aussi favorables à l'existence de ce dernier.

Toutefois, un débat existe concernant la taille de ce noyau et au sujet de sa structure. Est-il complètement solide ou contient-il une zone fluide comme dans le cas de la Terre ?

Le premier sismomètre PSE déposé par Apollo 11 sur la Lune. © Nasa

Il semble que l'on y voie maintenant plus clair grâce aux travaux de plusieurs chercheurs dont Philippe Lognonné de l'Institut de physique du globe de Paris. Ils ont en effet repris les données sismiques fournies par les modules Passive Seismic Experiment (PSE) des missions Apollo pour leur appliquer des méthodes modernes de traitements du signal dans le domaine de la sismologie terrestre. Il a ainsi été possible d'obtenir un meilleur rapport signal/bruit.

Un autre sismomètre PSE, déposé par Apollo 16 cette fois. © Nasa

La composition du noyau de la Lune

L'article des physiciens, publié dans Science, dresse maintenant une image probable du noyau de la Lune. Non seulement il existerait bel et bien mais il partagerait avec la Terre une structure commune. Ainsi, il y aurait une graine solide de 240 kilomètres de rayon à l'intérieur d'un noyau dont la taille est aujourd'hui estimée à 660 kilomètres de diamètre. Entre la graine et la surface du noyau, une zone fluide existerait. À l'extérieur du noyau, ferreux comme celui de la Terre, il y aurait aussi une zone partiellement fondue de 150 kilomètres d'épaisseur. Sur ce point, l'intérieur de la Lune différerait de celui de la Terre. Le noyau contiendrait en revanche des éléments légers comme le soufre et l'oxygène, tout comme pour notre planète.

Les chercheurs vont continuer leurs analyses des données fournies par les instruments des PSE entre 1969 et 1977. On devrait tout de même en savoir plus avec la mission Gravity Recovery and Interior Laboratory  (GRAIL) qui va être lancée cette année. La connaissance de la structure interne de la Lune est importante dans la connaissance de son histoire, de son origine ; elle peut détermier si elle a pu posséder pendant un temps sa propre dynamo autoexcitatrice générant un champ magnétique, comme la géodynamo de la Terre.

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