La lune est un phénomène très bizarre dans le ciel, et les scientifiques viennent peut-être de comprendre en partie la raison.
Sa surface est chimiquement asymétrique, et de nouvelles preuves suggèrent que cela est dû au fait que le manteau de la Lune s’est retourné à l’envers lorsque la Lune était jeune. Ce qui se trouvait au-dessus du satellite terrestre est passé en dessous ; ce qui était en bas ressortait à la lumière.
Les scientifiques lunaires ont réfléchi sur le renversement du manteau lunaire depuis des décennies. Nous disposons désormais de nouvelles preuves à l’appui. Dirigée par les planétologues Weigang Liang et Adrien Broquet de l’Université d’Arizona, une équipe de chercheurs a découvert que la carte gravitationnelle de la Lune correspond le mieux à ce modèle de renversement du manteau.
Dans une série de simulations, l’équipe a montré comment les anomalies gravitationnelles sur la face proche de la Lune sont cohérentes avec la présence et l’emplacement de roches denses contenant des minéraux denses qui ont été préservés depuis les premiers jours de la Lune.
« Cette interprétation est étayée par la similitude convaincante entre le modèle observé, l’ampleur et les dimensions des anomalies gravitationnelles et celles prédites par les modèles géodynamiques des restes de cumulats contenant de l’ilménite », les chercheurs écrivent dans leur journal.
De plus, les chercheurs ont daté précisément le moment où ce renversement s’est produit : il y a environ 4,22 milliards d’années, peu après la formation de la Lune à partir de un morceau de Terre qui s’est rompu lors d’une violente collision au début de l’histoire du système solaire.
frameborder= »0″allow= »accéléromètre ; lecture automatique; écriture dans le presse-papiers ; médias cryptés ; gyroscope; image dans l’image; partage Web » referrerpolicy= »strict-origin-when-cross-origin »allowfullscreen>
L’une des choses les plus étranges à propos de la Lune est liée à sa surface. Sur la face visible de la Lune, il y a une région mieux décrite comme « géochimiquement bizarre« . Connu sous le nom de KREEP Terrane, il est riche en métaux spécifiques et inattendus : potassium, éléments de terres rares et phosphore.
Le KREEP Terrane chevauche également le plan lunaire Marie – de grandes plaines basaltiques résultant de l’activité volcanique. Ce basalte est riche en un minéral appelé ilménite. Constituée majoritairement de titane et de fer, l’ilménite est assez dense comme la roche qui la porte.
C’est déroutant car les roches en dessous sont moins denses. En fonction de la densité, on pourrait s’attendre à ce que les cumulats contenant de l’ilménite, ou IBC, se soient enfoncés dans la Lune et que les roches les moins denses remontent à la surface.
Le KREEP Terrane et les IBC peuvent être expliqués par des processus géodynamiques peu de temps après le Lune formée. Alors qu’il faisait encore chaud et moussant, la Lune était probablement recouverte par un océan de magma en fusion que refroidi pour former la croûte et le manteau.
Dans ce scénario, alors que le magma atteint la fin de son processus de refroidissement et de cristallisation, des minéraux denses tels que l’ilménite se forment dans une couche entre la croûte et le manteau, et les éléments KREEP se concentrent dans un réservoir liquide.
Ces minéraux denses devraient couler vers le noyau lunaire. Mais sans modéliser les processus physiques qui ont eu lieu au sein de la Lune lors de sa formation, les scientifiques ne pouvaient pas être sûrs que c’était ce qui s’était passé.
Il est également possible qu’après ce premier écoulement vers l’intérieur, les GRV se soient réchauffés et se soient à nouveau relevés, renversant ainsi le manteau. Cela expliquerait à la fois le KREEP Terrane et les basaltes riches en titane qui se sont répandus à la surface via le volcanisme.
Dans ce scénario, les deux ensembles d’éléments auraient dû être répartis plus ou moins uniformément sur le manteau lunaire, mais ce n’est pas ce que les scientifiques ont trouvé.
Une explication concerne le Bassin Pôle Sud-Aitken sur la face cachée de la Lune, un impact colossal qui a laissé un cratère qui recouvre plus d’un quart de la surface de la Lune.
Cet impact a produit un point chaud qui aurait pu voir la migration du KREEP et de l’ilménite loin du site d’impact, les concentrant sur la face proche de la Lune. Parce qu’il se trouve sous la surface, nous ne pouvons pas vraiment le voir ; mais les chercheurs ont réalisé qu’une telle migration aurait dû laisser des signatures gravitationnelles distinctes.
Les chercheurs ont construit des modèles du renversement lunaire de matériaux riches en ilménite pour observer les modèles de gravité générés par les concentrations de GRV sous la croûte lunaire.
Leurs résultats ont produit un motif polygonal distinct d’anomalies de gravité linéaire. Ils ont comparé cela aux données collectées par le Gravity Recovery and Interior Laboratory de la NASA (GRAAL) orbiteurs, une paire de vaisseaux spatiaux qui ont passé plus d’un an dans l’espace à cartographier la gravité à la surface de la Lune.
Les modèles produits par le modèle de renversement du manteau lunaire correspondaient aux observations recueillies par GRAIL. Le modèle a également révélé le temps nécessaire à l’évolution du modèle, limitant le moment du renversement à il y a au moins 4,22 milliards d’années.
« Les anomalies gravitationnelles confirment la prédiction selon laquelle l’enfoncement final de ces matériaux denses a pris la forme de descentes en forme de nappe et que ces caractéristiques peuvent être préservées tout au long de l’histoire géologique, tout en limitant le moment du renversement. » les chercheurs écrivent.
« Ainsi, le champ de gravité lunaire préserve un enregistrement critique du renversement du manteau lunaire qui a été largement considéré comme l’un des événements déterminants des débuts de l’histoire lunaire, mais dont les détails sont restés jusqu’à présent inconnus. »
Les résultats ont été publiés dans Géosciences naturelles.
