Il n’est pas facile de remonter le cours de plusieurs milliards d’années d’histoire, et les nouvelles découvertes nous incitent continuellement à repenser la façon dont la Lune a vu le jour. Une nouvelle étude suggère que le satellite de la Terre est beaucoup plus jeune que ce que nous avons tendance à penser – environ 85 millions d’années de moins, en fait.
Les chercheurs affirment que les échantillons de roches lunaires prélevés lors des missions Apollo ne sont pas assez vieux pour vérifier l’âge de la Lune, qui est généralement admis, à savoir 4,51 milliards d’années.
Selon l’hypothèse communément admise, la Lune s’est formée à partir des débris d’une collision entre la Terre et une plus petite planète appelée Théia, qui a craché de la roche en fusion qui s’est finalement solidifiée en un corps entier qui a commencé à tourner autour de la Terre.
Cela signifie que la roche qui compose la Lune provient de la Terre et peut être utilisée pour la dater, moyennant une modélisation sophistiquée. La nouvelle étude suggère que la Lune a été créée lorsque la Terre était presque entièrement formée.
“Les résultats de notre dernière modélisation suggèrent que la jeune Terre a été frappée par une protoplanète quelque 140 millions d’années après la naissance du système solaire, il y a 4,567 milliards d’années”, explique le géophysicien Maxime Maurice, du Centre aérospatial allemand.
“D’après nos calculs, cela s’est produit il y a 4,425 milliards d’années – avec une incertitude de 25 millions d’années – et la Lune est née.”
Les modèles exécutés par Maurice et ses collègues ont examiné deux échelles de temps : l’âge de la Terre lorsque Théia l’a frappée, et le temps que l’énorme océan magmatique de la Lune a mis à refroidir après avoir commencé à se solidifier.
D’après les modèles des scientifiques, ce second processus a pris environ 200 millions d’années du début à la fin. Des simulations basées sur la façon dont les minéraux silicatés de la Lune ont pu évoluer au fil du temps ont conduit les chercheurs à leur âge final de la Lune, soit 4,425 milliards d’années.
La nouvelle analyse entre dans les moindres détails et montre combien de facteurs doivent être pris en compte – comment les trous percés à la surface de la Lune ont pu affecter la vitesse à laquelle la Lune s’est refroidie, par exemple, et quelle a pu être la profondeur de l’océan de magma initial.
À quoi pouvait ressembler l’intérieur de la Lune à ses débuts. (DLR/Maxime Maurice)
“En comparant la composition mesurée des roches de la Lune avec la composition prédite de l’océan de magma à partir de notre modèle, nous avons pu retracer l’évolution de l’océan jusqu’à son point de départ, l’époque de la formation de la Lune”, explique la géophysicienne Sabrina Schwinger du Centre aérospatial allemand.
La datation de la Lune nécessite beaucoup d’approximations, ce qui signifie que nous allons probablement entendre beaucoup plus parler de l’âge de la Lune dans les années à venir. Les futures missions habitées vers la Lune seront en mesure de collecter davantage d’échantillons de roches lunaires et pourront, espérons-le, combler certaines des lacunes qui subsistent dans nos connaissances.
Ce n’est pas la seule étude récente à explorer ces mystérieuses inconnues. Il y a seulement trois ans, l’âge de la Lune a été repoussé de quelque 140 millions d’années, tandis que des recherches plus récentes suggèrent que la Lune est encore plus vieille.
Ces corrections semblent énormes par rapport au temps que nous passons en vie, mais les ajustements sont beaucoup plus petits dans le grand schéma de l’histoire du système solaire, et nous devrions nous attendre à d’autres à mesure que notre compréhension évolue.
Cependant, la nouvelle estimation correspond assez bien à la période où l’on pense que le noyau métallique de la Terre s’est formé, à la fin du développement géologique de notre propre planète. Elle correspond également à la chronologie des recherches antérieures sur les dommages subis par les astéroïdes, dommages qui pourraient avoir été causés par la collision Terre-Theia.
“La convergence de ces estimations indépendantes fournit non seulement un âge robuste et précis pour l’impact de formation de la Lune, mais établit également un lien cohérent entre cet événement et la différenciation de la Terre et l’évolution dynamique du système solaire interne”, écrivent les chercheurs.
Cette recherche a été publiée dans Science Advances.