Aérospatiale

Les roches lunaires récupérées par la Chine sont moins anciennes que celles d’Apollo, et on ne sait pourquoi…

La Chine a récupéré l’an dernier des échantillons de roche lunaire, qui confirment des activités volcaniques passées sur le satellite naturel de notre planète.

L’exploration spatiale est devenue un moyen pour les grandes puissances de montrer leur hégémonie, et les missions qui ont pour but d’explorer Mars se multiplient. Cependant, les chercheurs n’ont pas perdu leur intérêt pour l’objet céleste le plus proche de notre planète, à savoir la Lune. Rappelons que la Chine poursuit activement son programme d’exploration lunaire.

En novembre 2020, la République populaire a lancé la sonde Chang’e 5. L’appellation de l’engin trouve son origine dans la mythologie chinoise; la déesse de la Lune porte effectivement le même nom. Le lancement de la sonde marquait la troisième phase de l’exploration de la Lune par les chinois. Chang’e 5 a touché la surface lunaire au beau milieu d’une région appelée Oceanus Procellarum, qui se trouve sur la face visible de l’astre. La sonde a effectué des prélèvements rocheux de 1,73 kg avant de revenir sur Terre en décembre 2020.

Les échantillons de roche lunaire ont fait l’objet de multiples analyses depuis leur collecte. Ils pourraient effectivement fournir des données précieuses sur l’histoire géologique de notre satellite. Les scientifiques espèrent aussi y trouver des indices relatifs aux origines du Système solaire.

Des roches lunaires plus jeunes que les précédentes

Les études sur les morceaux de roche lunaire de Chang’e 5 ont commencé à paraître en octobre dernier. La revue scientifique Science a d’abord publié un papier sur la datation des échantillons: il a été établi que les fragments avaient environ 1,97 milliard d’années. La revue Nature a ensuite dévoilé une deuxième recherche confirmant les résultats de la première étude; précisons que le second papier suggère un âge de 2,03 milliards d’années.

Les chiffres coïncident sur le plan géologique. Les deux travaux confirment l’existence passée d’activités volcaniques sur la Lune. Par ailleurs, les fragments de la sonde chinoise indiquent des éruptions tardives dans la région de l’océan des Tempêtes (Oceanus Procellarum). Ils sont ainsi plus jeunes que les échantillons de roche lunaire collectés lors des missions Apollo et Soviet Luna. Pour l’heure, les scientifiques ne sont pas encore parvenus à expliquer cette curiosité.

Néanmoins, les études offrent des indices majeurs sur l’activité du manteau de la Lune: il y a deux milliards d’années, celui-ci générait suffisamment de chaleur pour fondre des matériaux de la couche; le phénomène donnait alors du basalte. Auteur de la première recherche parue dans Science, James Head III de l’université Brown aux États-Unis est parvenu à cette conclusion.

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Des éléments KREEP en quantité modérée

Les deux études ont cherché à déterminer la potentielle source de chaleur à l’origine de l’activité volcanique sur la Lune. Les scientifiques ont longtemps supposé l’abondance des éléments KREEP. À noter que l’acronyme désigne une composante géochimique avec une forte concentration d’éléments incompatibles, lesquels sont capables de produire de la chaleur, celle-ci est propre aux norites fondues, aux brèches d’impact et aux basaltes.

KREEP se développe de la manière suivante : K est le symbole atomique du potassium, REE pour les terres rares ou Rare Earth Element en anglais, et P est le symbole atomique du phosphore.

Head III a consacré une partie de ses travaux à l’analyse de la composition des échantillons de Chang’e 5; cela a aussi été le cas de la recherche parue dans Nature. Les deux études convergent sur l’observation d’une faible concentration des éléments KREEP. Les activités volcaniques lunaires n’ont pas été alimentées par la composante géochimique; cette dernière aurait seulement été un simple facteur ayant favorisé le phénomène.

L’absence d’eau dans le sous-sol lunaire

Toujours en octobre, la revue Nature a publié une troisième étude portant sur les roches lunaires de Chang’e 5. Celle-ci se focalisait davantage sur la composition isotopique des échantillons. Le manteau de la Lune est pratiquement dépourvu d’eau; l’article indique effectivement que les échantillons sont déshydratés. Ce qui laisse une grande interrogation sur la manière de baisser le point de fusion. Rappelons qu’une quantité d’eau relativement importante est indispensable pour faciliter l’activité volcanique.

Photo agrandie d'un morceau de roche lunaire collecté par la mission chinoise Chang'e 5 en décembre 2020.
Photo agrandie d’un morceau de roche lunaire collecté par la mission chinoise Chang’e 5 en décembre 2020. Crédit photo : CNSA/GRAS/NAOC

Les analyses des échantillons de la sonde chinoise soulèvent plusieurs interrogations. Néanmoins, les fragments apportent aussi des éléments réponses. Les travaux du professeur Head III, par exemple, ont permis d’en apprendre davantage sur notre satellite naturel. Les nouvelles données viennent compléter celles des missions lunaires Apollo et Soviet Luna. Le programme chinois d’exploration lunaire n’a pas choisi au hasard l’océan des Tempêtes comme site d’alunissage: son objectif était effectivement de cibler les fragments de basaltes. D’autres groupes de recherche continuent de décortiquer les pierres lunaires rapportées par Chang’e 5. Les études futures pourraient fournir des explications aux mystères actuels.

Source
livescience.com

Marc Odilon

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