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Un impact colossal changea à jamais l’équilibre de la Lune

Lune
Crédits : BlenderTimer/Pixabay

L’un des mystères fondamentaux de l’évolution lunaire a été l’origine de l’importante et ancienne asymétrie entre les hémisphères de la face cachée et de la face visible de la Lune. L’une est en effet jonchée de cratères, tandis que l’autre est beaucoup plus lisse. Les chercheurs savent enfin pourquoi.

Une Lune à deux visages

La Lune a pris quelques claques au cours de ces derniers milliards d’années. Plus de 9 000 cratères visibles marquent aujourd’hui son visage. Cependant, toutes ces marques ne sont pas uniformément réparties. La face « cachée », qui tourne constamment le dos à la Terre, présente en effet une concentration de bassins considérablement plus élevée que la face visible.

À l’inverse, de notre point de vue, la surface lunaire paraît davantage recouverte de vastes étendues de lave solide visibles sous la forme de taches sombres que l’on nomme communément « mers ». Ces champs de lave ont probablement recouvert les cratères qui auraient autrement marqué la face visible de notre satellite.

Les scientifiques soupçonnent depuis longtemps que ces « mers lunaires » se sont formées à la suite d’une collision massive il y a environ 4,3 milliards d’années. Cette collision serait notamment à l’origine du bassin Pôle Sud-Aitken (PSA), un immense cratère d’une largeur maximale de 2 574 kilomètres connu pour être le deuxième plus grand cratère d’impact confirmé du Système solaire.

Cependant, jusqu’à présent, les chercheurs n’ont pas été en mesure d’expliquer pourquoi seule la face visible de la lune possède ces champs de lave. De nouveaux travaux publiés dans Science Advances révèlent finalement que l’impact à l’origine du bassin PSA a complètement déséquilibré l’intérieur du manteau lunaire, la couche de magma située sous la croûte, n’affectant que la face visible.

lune face cachée
La face cachée de la Lune est beaucoup plus marquée que la face visible. Crédits : NASA / GSFC / Université d’État de l’Arizona / Wikimedia

Un seul impact à l’origine de l’asymétrie lunaire

Les chercheurs savaient déjà que les champs de lave de la face visible provenaient du manteau lunaire. En effet, les échantillons lunaires ramenés dans le cadre des missions Apollo contenaient des éléments radioactifs générateurs de chaleur tels que le potassium, le phosphore et le thorium, tous soupçonnés d’être trouvés en abondance sous la croûte.

Pour ce nouveau travail, les chercheurs ont effectué des simulations informatiques pour tenter d’évaluer comment la chaleur générée par un tel impact aurait pu affecter la dynamique intérieure de la Lune. Ils ont répété les simulations pour un certain nombre de scénarios possibles et ont alors constaté que quelle que soit la façon dont l’astéroïde a frappé, l’impact à l’origine du bassin Sud aurait créé un panache de chaleur dans le manteau suffisamment puissant pour pousser ces éléments radioactifs vers la croûte « visible » de la Lune (celle faisant face à la Terre), et non de l’autre côté.

En d’autres termes, lorsqu’une énorme roche spatiale est entrée en collision avec la Lune il y a plusieurs milliards d’années, l’impact a provoqué un déversement de lave du manteau sur la face visible, enterrant bon nombre de ses cratères plus anciens. C’est pourquoi ils nous sont aujourd’hui invisibles.