Certaines régions lunaires sont énigmatiques, avec des champs magnétiques ou gravitationnels qui posent des questions. D'autres, comme les dômes Gruithuisen, sont des anomalies du point de vue de la géologie et de la volcanologie terrestres transposées sur la Lune. La Nasa veut en savoir plus en envoyant à l'horizon 2026 un rover au sommet d'un des dômes Gruithuisen.


au sommaire


    L'exploration et la colonisation de Mars font rêver mais la LuneLune est bien plus à portée de main. Notre satellite naturel contient encore bien des secrets et le retour annoncé, aussi bien de rovers que d'Homo sapiens, sur la surface de la Lune au cours de la décennie 2020 devrait nous fournir des images spectaculaires, surtout si l'on tient compte du fait qu'elles pourront être en relief dans le métavers.

    Parmi les énigmes qui attendent d'être percées avec la Lune, on peut citer celle de la nature des mascons, bien que l’on ait déjà des idées très plausibles à leur sujet, et aussi de la nature des dômes volcaniquesdômes volcaniques de Gruithuisen, nommés en l'honneur de Franz von Gruithuisen (1774-1852), un naturaliste et astronomeastronome bavarois.

    Pour comprendre pourquoi les dômes de Gruithuisen sont un mystère géologique lunaire, il faut déjà savoir que deux principaux types de roches dominent la surface de la Lune, le basaltebasalte des mers lunaires et l'anorthositeanorthosite des hautes terres. On les repère facilement avec leur couleur depuis la Terre - les basaltes sont indiqués par les zones sombres et les anorthosites par les régions les plus lumineuses.

    Les magnifiques dômes de Gruithuisen. Les dômes sont situés à 36,3° N, 319,8° E sur la Lune. L'image est d'environ 55 kilomètres de large, le nord est en haut. © Nasa, GSFC, <em>Arizona State University</em>
    Les magnifiques dômes de Gruithuisen. Les dômes sont situés à 36,3° N, 319,8° E sur la Lune. L'image est d'environ 55 kilomètres de large, le nord est en haut. © Nasa, GSFC, Arizona State University

    Toutefois, les études minéralogiques et morphologiques de la surface de la Lune menées à l'aide de satellites en orbite capables de faire de la télédétection et de l'imagerie à haute résolutionrésolution, tels que le Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la Nasa ou Kaguya de la Jaxa, ont révélé quelques anomaliesanomalies. Il s'agit généralement de quelques centres volcaniques dispersés et relativement petits, composés de roches riches en silicesilice, telles que la rhyoliterhyolite ou la dacite, c'est-à-dire des versions volcaniques extrusives du granit ou de la granodioritegranodiorite. C'est le cas des dômes Gruithuisen, dont la composition chimique déduite des mesures faites avec l'instrument Diviner de LRO laisse vraiment penser qu'il s'agit d'un édifice volcanique similaire à certains de ceux que l'on connaît sur Terre qui sont formés de roches beaucoup plus riches en silice que les basaltes des fonds océaniques.

    Les dômes de Gruithuisen vus par LRO sous un angle oblique (vue d'est en ouest) à une altitude de 154 kilomètres au-dessus de la surface lunaire. Situés le long de la limite mare-hautes terres à la frontière nord-est d'<em>Oceanus Procellarum</em> (36,6°N, 319,9°E), les trois dômes de Gruithuisen, Gamma, Delta et Nord-Ouest (NW), sont les principaux exemples de volcanisme silicique lunaire. © Nasa, GSFC, <em>Arizona State University</em>
    Les dômes de Gruithuisen vus par LRO sous un angle oblique (vue d'est en ouest) à une altitude de 154 kilomètres au-dessus de la surface lunaire. Situés le long de la limite mare-hautes terres à la frontière nord-est d'Oceanus Procellarum (36,6°N, 319,9°E), les trois dômes de Gruithuisen, Gamma, Delta et Nord-Ouest (NW), sont les principaux exemples de volcanisme silicique lunaire. © Nasa, GSFC, Arizona State University

    Des volcans produits par la tectonique des plaques sur Terre mais sur la Lune

    Or, voilà le problème, sur Terre ces édifices volcaniques se forment dans des régions de subductionsubduction de plaques océaniques avec des sédimentssédiments gorgés d'eau sous une plaque continentale. C'est le cas des volcansvolcans des Andes, ou par exemple du fameux mont Saint Helens, dont les roches proviennent du refroidissement de magma et lave formés par des processus complexes qui impliquent la refonte des roches et des sédiments dans les zones de subduction.

    Mais, nous savons bien qu'il n'y a pas de tectonique des plaquestectonique des plaques sur la Lune et encore moins d'océans au fond desquels se déposeraient des sédiments. Comment, dès lors, expliquer l'existence des dômes Gruithuisen ?

    Les sélénologues, forts de leurs connaissances de la géophysique et de la géochimie des processus magmatiques sur Terre, ont quelques hypothèses et modèles à ce sujet. Mais, comme toujours, il faut des données pour les confirmer... ou les réfuter ! Pour vraiment faire de la planétologie et de la volcanologie comparées, il faut donc aller sur place avec des instruments.

    Cela tombe bien, c'est justement ce que veut faire la Nasa qui confirme avec une annonce récente son intérêt pour envoyer dans quelques années un atterrisseur qui emportera avec lui un rover à destination du sommet d'un des dômes de Gruithuisen.

    La Nasa vient donc d'attribuer 35 millions de dollars à deux planétologues, Kerri Donaldson Hanna et Adrienne Dove, qui dirigeront cette mission du nom de Lunar Vulkan Imaging and Spectroscopy Explorer, c'est-à-dire Lunar VISE. 

    Kerri Donaldson Hanna explique à ce sujet : « Nous utiliserons une suite d'instruments sur un atterrisseur et un rover pour étudier la composition des dômes, y compris la composition et les propriétés du régolithe et des rochers et la façon dont la poussière lunaire réagit à l'atterrisseur et au rover lorsqu'il explore le dôme volcanique. Il y a potentiellement un trésor de connaissances qui attend d'être découvert, ce qui non seulement nous aidera à développer la future exploration robotiquerobotique et humaine de la Lune, mais peut également nous aider à mieux comprendre l'histoire de notre propre Planète ainsi que d'autres planètes du Système solaireSystème solaire. »