L'analyse des roches lunaires prélevées par les Chinois révèle la présence de lave sur la Lune jusqu'à il y a 2 milliards d'années
La mission chinoise Chang'e-5 a ramené sur Terre en décembre 2020 quelque deux kilos de matériaux rocheux prélevés à la surface de la Lune.
La mission déployée par l'administration spatiale nationale chinoise est la première mission de retour d'échantillons lunaires depuis 1976, la dernière étant la mission soviétique Luna 24, qui avait ramené sur Terre 170 grammes de sol lunaire.
Les scientifiques du monde entier étudient actuellement en profondeur les échantillons de roches lunaires, qui semblent avoir beaucoup à nous apprendre sur la Lune, qui a toujours été au centre de l'imagination humaine mais qui reste encore à investiguer à bien des égards.
Les roches lunaires les plus jeunes jamais observées
La Lune s'est formée il y a environ 4,5 milliards d'années. Les échantillons de roche prélevés par les missions Apollo et Lune dans les années 1960 et 1970 semblaient indiquer une histoire assez précise : l'activité volcanique de la Lune se serait éteinte au cours du premier milliard d'années de la vie du satellite, avec des ajustements qui ont pu concerner le million d'années suivant.
En raison de la taille de la Lune, les scientifiques ont toujours été assez unanimes pour dire que le satellite a commencé à se refroidir il y a environ 3 milliards d'années, pour devenir le "voisin tranquille et oisif" de la Terre que nous connaissons aujourd'hui.
L'absence de cratères dans certaines zones, en revanche, suggérerait la présence d'une activité volcanique bien au-delà du premier milliard d'années de vie du satellite : sans l'hypothèse de la lave, il ne serait pas facile d'expliquer les vastes surfaces lisses de la Lune.
D'autre part, un "petit" objet comme la Lune devrait se refroidir beaucoup plus vite que ne semblent l'indiquer les échantillons lunaires collectés par les Chinois.
Les roches prélevées sur la Lune par Chang'e-5 sont assez inhabituelles : elles se sont formées il y a environ 2 milliards d'années, ce qui en fait "les roches les plus récentes jamais prélevées sur le sol lunaire", explique Carolyn Crow de l'Université du Colorado, l'un des auteurs de l'étude.
Le "cœur" ardent de la Lune
L'étude des roches lunaires, menée par une équipe internationale et publiée dans Science, suggère que la Lune a été volcaniquement active depuis bien plus longtemps que sa taille ne le laisse supposer.
Les scientifiques impliqués dans l'étude ont donc proposé plusieurs hypothèses, à commencer par celle selon laquelle les coulées de lave les plus récentes seraient le produit de la chaleur générée par la désintégration d'éléments radioactifs.
C'est pour vérifier la présence d'une telle radioactivité dans le sol lunaire que la mission Chang'e-5 est allée prélever des échantillons dans une zone inexplorée du satellite, Oceanus Procellarum, qui serait de formation plus récente.
Bien, l'analyse chimique a confirmé l'âge des roches, pas plus de 2 milliards d'années, mais n'a pas trouvé la quantité de charge radioactive recherchée pour étayer l'hypothèse. Alors, qu'est-ce qui a permis à l'activité volcanique de la Lune de perdurer aussi longtemps ? Selon Alexander Nemchin, co-auteur de la recherche, une solution pourrait être que les forces gravitationnelles de la Terre aient liquéfié l'intérieur de la Lune, permettant au magma de s'écouler à sa surface pendant une longue période.
"La Lune était beaucoup plus proche de la Terre il y a 2 milliards d'années", explique Nemchin : la fin de l'activité volcanique de la Lune serait alors le résultat du recul progressif du satellite par rapport à notre planète, mais cela n'explique toujours pas la présence de magma dans l'Oceanus Procellarum.
La recherche sur la Lune ne fait que commencer. Harald Hiesinger, de l'université de Münster, étudie depuis des années la formation des cratères à la surface des corps célestes proches de la Terre, car l'analyse des impacts permet de reconstituer des fragments importants de l'histoire de notre système solaire. Les plus jeunes roches lunaires, qui ne sont sur Terre que depuis quelques mois, ont déjà révélé aux scientifiques des informations et des hypothèses de travail jusqu'alors inimaginables.