Les scientifiques ne sont pas encore tout à fait sûrs de la façon dont la Lune s’est formée, bien que de nombreuses hypothèses aient été évoquées. Aujourd’hui, de nouvelles découvertes concernant les dépôts de métaux dans les cratères lunaires pourraient nous obliger à repenser ces hypothèses.
En bref, les résultats suggèrent qu’il y a plus de métaux comme le fer et le titane dans les cratères de la Lune que nous le pensions, ce qui pourrait indiquer une riche réserve de matériaux métalliques juste sous la surface lunaire.
La quantité de métal que contient la Lune par rapport à la Terre est l’un des principaux indices dont disposent les astronomes pour tenter de comprendre comment notre satellite a vu le jour. Tout ajustement de ces données peut nous en apprendre davantage sur les origines de la Lune.
Si l’hypothèse la plus répandue est que la Lune s’est détachée de la croûte terrestre à la suite d’une collision massive avec un troisième corps, la croûte de notre planète contient moins d’oxyde de fer que la Lune, ce que les scientifiques tentent d’expliquer depuis un certain temps.
Ces nouvelles recherches indiquent qu’une quantité encore plus importante de métal se cache juste sous la surface lunaire, ce qui n’aurait aucun sens si elle s’était détachée de la croûte terrestre relativement pauvre en métal. Cela jette un doute sur l’histoire d’origine privilégiée.
“Cela soulève vraiment la question de savoir ce que cela signifie pour nos hypothèses de formation précédentes”, déclare le spécialiste de l’espace Essam Heggy, de l’Université de Californie du Sud.
“En améliorant notre compréhension de la quantité de métal que contient réellement la subsurface de la Lune, les scientifiques peuvent limiter les ambiguïtés sur la façon dont elle s’est formée, comment elle évolue et comment elle contribue à maintenir l’habitabilité de la Terre.”
La dernière étude est le résultat de relevés radar effectués par l’instrument de radiofréquence miniature (Mini-RF) à bord du Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA, qui tourne actuellement autour de la Lune.
En cherchant de la glace, Mini-RF était occupé à mesurer la constante diélectrique – une propriété électrique du sol lunaire à l’intérieur des cratères – lorsque les chercheurs ont remarqué que le niveau augmentait à mesure que les cratères devenaient plus grands, jusqu’à des cratères de 5 kilomètres (3,1 miles) de diamètre. Dans les cratères encore plus grands, la constante diélectrique s’est stabilisée.
Une analyse de suivi utilisant les données d’autres instruments et engins spatiaux a confirmé que les plus grands cratères contenaient plus de métal, probablement parce qu’ils s’enfoncent plus profondément dans la surface de la Lune. Cela suggère que sous la surface, qui est relativement exempte de métaux, il y a beaucoup plus à trouver.
“Ce résultat passionnant du Mini-RF montre que, même après 11 ans de fonctionnement sur la Lune, nous continuons à faire de nouvelles découvertes sur l’histoire ancienne de notre plus proche voisine”, déclare le planétologue Noah Petro, du Goddard Space Flight Center de la NASA.
“Les données du Mini-RF sont incroyablement précieuses pour nous renseigner sur les propriétés de la surface lunaire, mais nous utilisons ces données pour déduire ce qui se passait il y a plus de 4,5 milliards d’années !”
Bien sûr, il y a encore beaucoup d’incertitudes lorsqu’il s’agit de remonter aussi loin dans le temps et d’essayer de comprendre la complexité de la façon dont la Lune est tombée pour la première fois dans l’orbite de la Terre. D’autres recherches sont déjà en cours pour vérifier si ce lien entre plus de métal et de plus gros cratères est également vrai dans l’hémisphère sud de la Lune.
Il est possible que la Lune ait été créée à partir de matériaux situés beaucoup plus profondément à l’intérieur de la Terre qu’on ne le pensait jusqu’à présent, ou que ces métaux supplémentaires soient le résultat du refroidissement progressif d’une surface lunaire en fusion.
Les possibilités sont nombreuses et de nombreuses questions restent en suspens, mais la publication de résultats comme celui-ci permet de lever certaines inconnues sur la Lune et ses origines, ce qui devrait conduire à de meilleures hypothèses à l’avenir. Cela s’applique également aux autres lunes du système solaire, ainsi qu’à la nôtre.
“Notre système solaire compte à lui seul plus de 200 lunes. Comprendre le rôle crucial que jouent ces lunes dans la formation et l’évolution des planètes qu’elles orbitent peut nous permettre de mieux comprendre comment et où les conditions de vie en dehors de la Terre pourraient se former et à quoi elles pourraient ressembler”, explique Heggy.
Les recherches ont été publiées dans Earth and Planetary Science Letters.