Le 23 août 2023, la mission indienne Chandrayaan-3 a marqué une avancée majeure dans notre compréhension de la Lune avec la découverte de données étayant l’idée d’un ancien océan de roche en fusion qui recouvrait autrefois notre satellite naturel.
L’océan de magma lunaire : une hypothèse renforcée
La mission indienne Chandrayaan-3 avait fait ses preuves il y a un an atterrissage au pôle sud de la Lune, une région jusque-là inexplorée par les missions précédentes. L’atterrisseur Vikram a ensuite largué son rover Pragyan. En analysant ce terrain lunaire avec ses instruments, les chercheurs ont alors eu accès à des formations géologiques qui n’avaient jamais été étudiées en détail.
Les premières mesures de Pragyan ont révélé que le sol lunaire (ou régolithe) autour de l’atterrisseur était principalement constitué d’anorthosite ferreuseune roche blanche qui constitue une partie importante de la croûte lunaire. Cette découverte a permis aux scientifiques de comparer la composition chimique du régolithe du pôle Sud avec des échantillons collectés lors des missions Apollo 16 et Luna-20, et a révélé une grande similitude malgré les distances géographiques considérables entre les sites d’échantillonnage.
La similitude chimique entre les échantillons collectés par Chandrayaan-3, Apollo 16 et Luna-20 en particulier soutient l’idée d’un océan de magma primordial La Lune aurait été recouverte au début de son histoire. Selon cette hypothèse, la Lune se serait formée il y a environ 4,5 milliards d’années lorsqu’une planète de la taille de Mars serait entrée en collision avec la Terre. Les débris éjectés lors de cette collision se seraient agglutinés pour former la Lune, qui aurait été recouverte par un océan de magma en fusion pendant des dizaines, voire des centaines de millions d’années. À mesure que cet océan de magma se refroidissait, des cristaux de minéraux tels que l’anorthite se sont formés et ont flotté à la surface, créant la croûte lunaire.
Une histoire complexe
Les mesures fournissent également des informations cruciales pour comprendre la formation et l’évolution de la croûte lunaire. En analysant la composition chimique du régolithe, les scientifiques ont découvert des différences notables par rapport aux attentes basées sur les modèles traditionnels de la croûte lunaire primitive.
Traditionnellement, les modèles supposaient que la croûte était constitué principalement de la croûte primitiveformée par la cristallisation du magma dans un océan de roches en fusion qui aurait recouvert la Lune à ses débuts. Cette croûte aurait été relativement homogène avec des couches formées par la séparation des minéraux en fonction de leur densité au fur et à mesure du refroidissement du magma.
Ici, cependant, les analyses révèlent que le régolite contient des niveaux de magnésium plus élevés que prévu. Cette observation est importante car elle suggère que le matériau présent sur la surface lunaire n’est pas simplement la croûte primitive qui se serait formée directement après la formation de la Lune. Il semble plutôt que les matériaux de la croûte originelle aient été mélangé avec des matériaux des couches sous-jacentes par des impacts ultérieurs. En d’autres termes, des événements géologiques survenus après la formation de la croûte ont modifié sa composition.
Cette découverte enrichit ainsi notre compréhension de l’évolution géologique de la Lune. Plutôt qu’une croûte lunaire uniforme formée par de simples processus magmatiques, les résultats de Chandrayaan-3 indiquent que la croûte a été façonnée par une série de processus dynamiques, notamment des impacts répétés qui ont mélangé divers types de matériaux. Cela suggère que la croûte lunaire est une mosaïque complexe de matériaux qui ont subi divers traitements et mélanges au fil du temps.
Les détails de l’étude sont publiés dans Nature.