Des volcans sont entrés en éruption sur la surface lunaire au cours d’une période géologiquement récente, et la lune pourrait encore être volcaniquement active aujourd’hui, selon de minuscules billes de verre dans la poussière lunaire ramenées sur Terre par la mission chinoise de retour d’échantillons Chang’e 5 en décembre 2020. Cette découverte pourrait bouleverser ce que nous pensions savoir sur l’évolution de la lune.
Nous savons que la lune Il y a eu du volcanisme dans un passé lointain, car nous pouvons en voir les preuves littéralement partout sur le visage de notre voisin le plus proche — les marques sombres du célèbre « homme dans la lune » sont des mers lunaires, qui sont de vastes plaines volcaniques datant de trois à 3,8 milliards d’années. On pensait que c’était la dernière fois que la lune était volcaniquement active.
Mais, étonnamment, Chang’e 5 a apporté la preuve que la lune a connu des éruptions volcaniques beaucoup plus récemment – il y a seulement 123 millions d’années, à une incertitude de plus ou moins 15 millions d’années.
Cela semble encore lointain en termes humains, mais géologiquement parlant, c’était hier. Cela signifie que la Lune a peut-être été volcaniquement active toute sa vie et qu’elle pourrait l’être encore aujourd’hui.
Les preuves du récent volcanisme proviennent de trois minuscules billes de verre, seulement trois sur les 3 000 que contient l’échantillon de Chang’e 5. Une équipe dirigée par Bi-Wen Wang et Qian Zhang de l’Institut de géologie et de géophysique de l’Académie chinoise des sciences de Pékin a soigneusement fouillé les 1,7 gramme de poussière lunaire récupérés par Chang’e 5 à la recherche de ces aiguilles dans une botte de foin. Les billes de verre, d’une taille de 20 à 400 microns seulement, peuvent se former sous la fureur violente d’un impact d’astéroïde, faisant fondre et pressuriser la roche jusqu’à ce qu’elle se transforme en verre. En effet, ces billes dérivées de l’impact constituent la grande majorité des billes de l’échantillon, ce qui n’est pas surprenant étant donné le nombre d’impacts évidents sur la lune sous forme de cratères. Mais il existe également une autre façon de former ces billes.
« Les fontaines de magma produisent des verres volcaniques, qui ont déjà été trouvés dans des échantillons de la surface de la Lune », ont écrit l’équipe de Wang et Zhang dans leur article de recherche. Certes, des perles de verre d’origine volcanique ont déjà été trouvées sur la Lune, mais elles provenaient toujours d’éruptions de magma survenues il y a des milliards d’années. Cependant, depuis son site d’atterrissage près d’une zone riche en dômes volcaniques appelée Mons Rümker dans Oceanus Procellarum (« Océan des Tempêtes »), Chang’e 5 a réussi à trouver trois perles de verre très spéciales, les ramenant sur Terre le 16 décembre 2020.
« La datation uranium-plomb des trois perles de verre volcanique montre qu’elles se sont formées il y a 123 millions, ±15 millions d’années », ont écrit l’équipe de Wang et Zhang.
La datation uranium-plomb consiste à mesurer la désintégration radioactive de l’uranium en plomb dans des échantillons de roche vieux de plus d’un million d’années. En général, plus le rapport plomb/uranium est élevé, plus l’échantillon doit être ancien pour qu’il y ait eu suffisamment de temps pour que tout cet uranium se désintègre en plomb. Inversement, plus l’abondance du plomb par rapport à l’uranium est faible, plus l’échantillon est jeune.
Ce qui renforce ces résultats, c’est qu’il ne s’agit pas de la première preuve d’un volcanisme géologiquement récent sur la Lune. En 2014, le Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA a photographié environ 70 caractéristiques étranges à la surface de la Lune appelées taches de mer irrégulières, peut-être mieux connues sous l’acronyme accrocheur « IMPs ». En fait, le premier IMP a été photographié depuis l’orbite lunaire en 1971 par les astronautes d’Apollo 15 de la NASA, mais à l’époque, il n’était pas reconnu pour ce qu’il était vraiment. Les IMP sont des monticules lisses, ronds et peu profonds à côté de parcelles de terrain rocheux et confus qui se trouvent en aval. D’une largeur moyenne de moins d’un tiers de mile, ces caractéristiques se trouvent sur des plaines volcaniques, et au moins certaines semblent avoir moins de 100 millions d’années, et peut-être même moins de 50 millions d’années. Ces estimations d’âge proviennent du comptage des cratères : plus une surface comporte de cratères, plus elle doit être ancienne, et les pentes lisses sont relativement intactes.
Alors que les IMP suggèrent fortement un volcanisme récent, les billes de verre fournissent des preuves irréfutables. Cependant, nos modèles de l’évolution thermique de la lune suggèrent que son intérieur aurait dû se refroidir depuis longtemps après sa formation il y a 4,5 milliards d’années. En d’autres termes, l’intérieur de la lune ne devrait pas être suffisamment chaud pour générer du volcanisme. La question est donc de savoir quelle en est la cause.
Ces éléments, comme le potassium, le phosphore, l’yttrium et le lanthane, peuvent produire de la chaleur à partir de la désintégration radioactive, ce qui pourrait suffire à faire fondre les roches du manteau lunaire, au moins à l’échelle locale, ce qui pourrait provoquer des éruptions modestes.
Deux autres questions viennent également à l’esprit. La première est de savoir si ce volcanisme pourrait être actif aujourd’hui. Au fil des décennies, des « phénomènes lunaires transitoires » (TPL) ont été signalés : des brumes fantomatiques colorées apparaissant au-dessus du paysage lunaire. Leur existence est fortement contestée, car elles n’ont pas été observées par des sondes spatiales, mais uniquement par des astronomes amateurs. Terre. Bien que de nombreux scientifiques lunaires aient rejeté le TLP comme étant dû à des conditions atmosphériques défavorables au-dessus du site d’observation sur Terre ou même à une simple erreur d’identification de la part de l’observateur, une explication possible a été suggérée : le dégazage volcanique. Cela semblait peu probable en raison du consensus de l’époque selon lequel la lune était volcaniquement inerte, mais les nouvelles découvertes de Chang’e 5, appuyées par les observations des IMP par LRO, soulèvent la possibilité qu’il puisse encore y avoir un dégazage volcanique sur la lune. Et si le volcanisme lunaire existe toujours, son énergie pourrait-elle être exploitée par de futurs astronautes lunaires s’installant sur la lune ?
Bien que ces questions restent sans réponse, il semble désormais certain que la Lune n’est pas aussi morte qu’on le pensait et qu’elle pourrait même se réveiller de temps à autre de son sommeil. Il y a cent millions d’années, des dinosaures de l’ère du Crétacé parcouraient la Terre, tandis qu’à leur insu, des taches de lave brillantes éclairaient peut-être la Lune bien au-dessus de leurs têtes.
Les nouvelles découvertes de Chang’e 5 ont été publiées le 5 septembre dans la revue Science.
Initialement publié sur Espace.com.
