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 soutenant l’idée d’un ancien océan de roches en fusion qui recouvrait jadis notre satellite naturel.
L’océan de magma lunaire : une hypothèse renforcée
La mission indienne Chandrayaan-3 avait marqué les esprits il y a un an en atterrissant au pôle sud de la Lune, une région inexplorée jusqu’alors par les missions précédentes. L’atterrisseur Vikram avait ensuite libéré 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 de près.
Les premières mesures de Pragyan ont notamment révélé que le sol lunaire (ou régolithe) autour de l’atterrisseur était principalement constitué d’anorthosite ferreuse, une 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 les échantillons collectés lors des missions Apollo 16 et Luna-20, et de révéler une grande similitude malgré les distances géographiques considérables entre les sites d’échantillonnage.
La similarité chimique entre les échantillons recueillis par Chandrayaan-3, Apollo 16 et Luna-20 soutient notamment l’idée d’un océan de magma primordial qui aurait recouvert la Lune au début de son histoire. Selon cette hypothèse, la Lune s’est formée il y a environ 4,5 milliards d’années à la suite de la collision d’une planète de la taille de Mars avec la Terre. Les débris éjectés par cette collision se seraient agglutinés pour former la Lune qui aurait été recouverte d’un océan de magma en fusion pendant des dizaines ou des centaines de millions d’années. Au fur et à mesure que cet océan de magma se refroidissait, des cristaux de minéraux comme l’anorthite se sont formés et ont flotté vers 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 en effet constaté 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 constituée principalement de la croûte primitive, formée par la cristallisation du magma dans un océan de roche fondue 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 que le magma se refroidissait.
Ici, les analyses révèlent toutefois que le régolithe présente des niveaux de magnésium plus élevés que prévu. Cette observation est significative, car elle suggère que le matériau présent à la surface lunaire n’est pas simplement constitué de la croûte primitive qui se serait formée directement après la formation de la Lune. Au lieu de cela, il semble que les matériaux de la croûte originale ont été mélangés avec des matériaux provenant de couches sous-jacentes par des impacts ultérieurs. En d’autres termes, des événements géologiques postérieurs à la formation de la croûte ont modifié sa composition.
Cette découverte enrichit ainsi notre compréhension de l’évolution géologique de la Lune. Au lieu d’une croûte lunaire uniforme formée par des processus magmatiques simples, les résultats de Chandrayaan-3 indiquent que la croûte a été façonnée par une série de processus dynamiques, y compris des impacts répétés qui ont mélangé divers types de matériaux. Cela suggère que la croûte lunaire est une mosaïque complexe de matériaux ayant subi divers traitements et mélanges au fil du temps.
Les détails de l’étude sont publiés dans .
