La Lune est une mini-Terre suggère de nouvelles recherches

par Kerry Hebden

La Lune est une fascination sans fin pour nous, humains, peut-être parce que c’est la seule que nous ayons, mais nous en sommes peut-être sur le point de connaître sa véritable lignée si de nouvelles recherches indiquent que la Lune ressemble plus à la Terre qu’on ne le pensait auparavant; à tel point qu’il s’agit en fait, sur le plan de la composition, d’une mini-version de notre propre planète.

Il est généralement admis que la Lune a vu le jour après que la Terre jeune ait été frappée par un objet de la taille d'une bombe, il y a des milliards d'années. Les matériaux projetés lors de la collision se sont combinés et se sont transformés en un disque autour de la Terre, où ils ont finalement fusionné pour former la Lune. Au moins c'est comme ça que la théorie se passe.

Si tel était le cas, la Lune devrait alors être formée de matériaux provenant à la fois de la Terre et de l'impacteur qui l'a frappée. Cependant, une nouvelle étude menée par le scientifique en sciences planétaires Kevin Righter de la division ARES (Astromaterials Research and Exploration Science) au Johnson Space Center de la NASA à Houston, au Texas, remet en question cette hypothèse.

En utilisant une composition de modèle de «masse lunaire» similaire à celle de la Terre et en prenant en compte des éléments tels que les processus de disque post-impact et la formation du petit noyau métallique de la Lune, Righter a découvert celui des 14 éléments volatils sidérophiles (aimant le métal) trouvé dans des échantillons de Lune recueillis lors des missions Apollo, neuf avaient des concentrations en accord avec ses valeurs calculées.

À des fins de comparaison, il a ensuite utilisé une Lune en vrac constituée de compositions d’impacteurs de la taille de Mars, mais cela n’était pas bien corrélé avec ses valeurs calculées, ce qui laisse supposer que la Lune n’est pas constituée de matériau provenant d’un corps impactant de la taille de Mars. Righter a également complété ses modèles par des expériences menées au laboratoire de pétrologie de Johnson, où les conditions de haute pression et de température de l’intérieur de Moon peuvent être simulées.

"Les chercheurs ont analysé de petits sous-ensembles de ces éléments dans le passé, mais c'est la première fois que les 14 éléments ont été modélisés ensemble pour analyser le système Terre-Lune", a déclaré Righter. "En simulant les principaux processus contribuant à la formation et à la différenciation précoces de la Lune, nous avons pu prédire le niveau de chaque élément qui devrait être présent dans le manteau de la Lune."

Parmi les cinq éléments ayant des concentrations significativement inférieures aux prévisions du modèle, le zinc, l’étain, le cadmium, l’indium et le thulium - le plus volatil du lot - Righter propose que ceux-ci se trouvent peut-être à des concentrations aussi faibles dans le manteau lunaire -condensé après l'impact géant.

Au lieu de cela, dit Righter, ils sont restés dans une phase gazeuse pour ne jamais se recombiner avec le matériau qui a finalement formé la Lune. "La possibilité que la plupart de ces éléments hautement volatils restent dans la phase gazeuse et ne se condensent pas dans la Lune fournit une explication plausible à cette différence entre la Terre et la Lune." afin de vérifier une telle situation, a ajouté Righter.

On pense que d’autres éléments tels que l’arsenic, l’argent, l’antimoine, le germanium et le bismuth se sont séparés dans le noyau, ce qui expliquerait pourquoi leurs concentrations sont plus faibles que prévu dans le manteau lunaire.

«Les scientifiques des années 1970 ont reconnu les très faibles concentrations de certains de ces éléments volatils dans les échantillons lunaires», a déclaré Righter. «Beaucoup plus bas que les concentrations dans la Terre. Mais le manque de données expérimentales dans les années 1970 a empêché les scientifiques de comprendre parfaitement ces faibles concentrations lunaires ».

Malgré le résultat positif, Righter a averti qu'il restait encore beaucoup à faire pour mieux comprendre le disque créé après l'impact, mais il espérait que l'intérêt pour le sujet serait stimulé à la suite de ses recherches.

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