La réinterprétation de la chronologie de certains événements change notre compréhension de l'histoire de la Lune. © dottedyeti, Adobe Stock
Sciences

Lune : la revisite de l’origine des roches d’Apollo 14 change notre compréhension de son histoire

ActualitéClassé sous :Espace , lune , mission Apollo

En étudiant la surface de la Lune par analyse spectrale, une équipe de scientifiques réinterprète l'origine des roches rapportées par la mission Apollo 14. Cette révision a de multiples conséquences, notamment sur les âges de différents cratères.

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[EN VIDÉO] Programme Apollo : où sont les sites d’atterrissage sur la Lune ?  Pour chaque mission Apollo, la Nasa sélectionnait deux sites d'alunissage. Ce sont donc 14 sites qui auront été passés au crible avant d'envoyer des astronautes s'y poser. Cette sélection n'était pas une mince affaire pour la Nasa qui devait trouver un compromis entre facilité d'accès, sécurité de la mission et retour scientifique. Nos explications.  

L'un des objectifs des différentes missions Apollo était de rapporter un maximum d'échantillons du sol lunaire pour étudier l'histoire de notre satellite. En 1971, le site de la mission Apollo 14 a ainsi été tout particulièrement choisi pour son intérêt géologique. En ligne de mire : la formation géologique de Fra Mauro, une région chaotique située à l'ouest du cratère du même nom, située dans l'immense bassin des Pluies (Imbrium basin). Cette vaste zone de 1.300 kilomètres de diamètre, identifiée dès 1893 par Gilbert, est l'une des principales structures marquant la surface du paysage lunaire. Elle est interprétée comme le plus grand bassin d'impact de la face visible de la Lune. En matière de taille, le bassin des Pluies est suivi par le bassin des Crises (Crisium basin), plus ancien, et le bassin Orientale, plus jeune. Tous deux sont également associés à des impacts survenus durant la période du Grand Bombardement tardif. L'objectif d'Apollo 14 était donc de se poser au plus près du centre supposé de l'impact.

L'astronaute Alan Shepard lors de la mission Apollo 14. © Nasa

Un impact majeur permettant de dater de nombreux autres cratères

Lors de la formation du bassin des Pluies, une énorme quantité de débris aurait été dispersée un peu partout à la surface de la Lune. Ces débris sont depuis longtemps étudiés, grâce notamment à des observations au télescope, mais également grâce aux roches rapportées par les différentes missions Apollo. Rapidement, les scientifiques ont découvert que les divers échantillons lunaires prélevés lors des différentes missions montraient une composition similaire et un âge de 3,92 milliards d'années. L'idée que toutes ces roches étaient des débris dispersés de l'impact ayant formé le bassin des Pluies s'est donc vite imposée. Cela a permis de dater la formation du bassin proprement dit, mais pas seulement. Car la datation précise de cet impact, et des éjectas, a également permis d'établir l'âge de nombreuses autres formations et cratères un peu partout sur la surface de la Lune.

Échantillon de roche lunaire rapporté par la mission Apollo 14. © Nasa

Sur la base d'analyses spectrales et de nouvelles images de la surface lunaire, une équipe de scientifiques de l'université d'Oslo remet cependant en question cette interprétation.

Analyser la composition du sol lunaire depuis l’espace

Pour y arriver, les chercheurs ont analysé la lumière réfléchie par la surface de la Lune. La décomposition de cette lumière en plusieurs longueurs d'onde permet en effet de savoir de quels minéraux sont formées les roches lunaires, et cela depuis l'espace. L'analyse spectrale du site d'atterrissage d'Apollo 14 révèle ainsi qu'il n'est pas uniquement composé d'éjectas du bassin des Pluies. Le sol serait en réalité recouvert de deux niveaux de roche, dont le plus superficiel serait composé d'éjectas d'un autre bassin, bien plus jeune : le bassin Orientale.

L'analyse spectrale du sol lunaire permet d'identifier les différents minéraux composant les roches (différentes couleurs). © Werner et al. 2022, Planetary Science Journal, CC by 4.0

La majorité des échantillons prélevés par Apollo 14 ne serait donc pas issue du bassin des Pluies, mais du bassin Orientale. Et cela change totalement la donne ! Premièrement, ces résultats, publiés dans The Planetary Science Journal, impliquent un nouvel âge pour l'impact du bassin Orientale, qui serait donc âgé de 3,92 milliards d'années, soit 200 millions d'années de plus que ce que l'on supposait précédemment. Effet domino, le bassin des Pluies, dont les éjectas composent le niveau plus profond, serait donc encore plus vieux. Cette modification nécessite donc un ajustement des âges d'une grande partie de la surface lunaire. Deuxièmement, l'étude implique une réinterprétation de la chronologie de certains événements, dont le début de la phase de volcanisme (qui donnera naissance aux différentes « mers ») qui coïnciderait ainsi avec l'impact dans le bassin Orientale.

Un bombardement météoritique moins intense que prévu

Tous ces résultats entraînent une révision de l’histoire thermique de la Lune et suggèrent que le bombardement météoritique survenu il y a environ 3,9 milliards d'années aurait été de plus faible intensité que ce que l'on supposait. Cette hypothèse est très importante pour les considérations d'habitabilité de la Terre primitive, qui a subi le même bombardement, au même moment. Autrement dit, la situation aurait été moins catastrophique que ce que l'on pensait.  


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