Nous pensions que nous savions tout ce qu'il y avait à savoir sur notre Lune, mais de nouvelles recherches sur ses origines volcaniques obligent les scientifiques à revoir la façon dont s'est formé notre voisin astronomique le plus proche - et son âge. Si vous aimez un peu de folie dans votre vie, alors entrez et lisez plus…
Une équipe de scientifiques dirigée par Erik Hauri de Carnegie a été occupée à étudier sept minuscules échantillons de retour d'Apollo 17 avec une microsonde ionique NanoSIMS 50L à la pointe de la technologie. Ces petits morceaux de «preuves» lunaires sont des fragments de magma lunaire qui contiennent des cristaux appelés «inclusions de fusion». Riche en titane, ces cristaux faisaient autrefois partie de billes de verre volcaniques éjectées lors d'éruptions volcaniques explosives. La partie fraîche est que ces inclusions de fonte crachées depuis les profondeurs lunaires il y a des éons ont donné une découverte - le magma piégé dans les cristaux montre cent fois plus d'eau qu'on ne le croyait.
«Contrairement à la plupart des dépôts volcaniques, les inclusions de fonte sont enfermées dans des cristaux qui empêchent la fuite d'eau et d'autres substances volatiles pendant l'éruption. Ces échantillons offrent la meilleure fenêtre dont nous disposons sur la quantité d'eau à l'intérieur de la Lune », a déclaré James Van Orman de l'Université Case Western Reserve, membre de l'équipe scientifique. Les auteurs de l'article sont Hauri; Thomas Weinreich, Alberto Saal et Malcolm Rutherford de l'Université Brown; et Van Orman.
Comme les fans de météorites le savent bien, la teneur en eau est tout et le système solaire intérieur en était presque dépourvu et d'autres éléments volatils au début de la formation. Les études lunaires précédentes montrent un contenu encore plus faible, soutenant la théorie de l'impacteur géant - une théorie qui pourrait très bien devoir être reconsidérée. De nouvelles découvertes soulignent également la nécessité d'un plus grand nombre de retours d'échantillons provenant d'autres corps du système solaire.
«L'eau joue un rôle essentiel dans la détermination du comportement tectonique des surfaces planétaires, du point de fusion des intérieurs planétaires et de l'emplacement et du style éruptif des volcans planétaires», a déclaré Hauri, géochimiste au Département de magnétisme terrestre (DTM) de Carnegie. "Nous ne pouvons concevoir aucun type d'échantillon qui serait plus important de retourner sur Terre que ces échantillons de verre volcanique éjectés par un volcanisme explosif, qui ont été cartographiés non seulement sur la Lune mais dans tout le système solaire intérieur."
Mais ce n'est pas une première pour Saal. Il y a trois ans, la même équipe a signalé les premières preuves de la présence d'eau dans des verres volcaniques lunaires. En utilisant la modélisation, ils ont pu théoriser la quantité d'eau contenue dans le magma avant l'éruption. À partir de ces résultats, Weinreich, un étudiant de premier cycle de l'Université Brown, a trouvé les inclusions de fusion. Cela a permis à l'équipe de mesurer la concentration d'eau avant l'éruption dans le magma et d'estimer la quantité d'eau à l'intérieur de la Lune.
"L'essentiel", a déclaré Saal, "c'est qu'en 2008, nous avons dit que la teneur en eau primitive dans les magmas lunaires devrait être similaire à la teneur en eau dans les laves provenant du manteau supérieur épuisé de la Terre. Maintenant, nous avons prouvé que c'est effectivement le cas. »
Bien sûr, cela pourrait signifier changer la pensée scientifique sur l'origine des dépôts de glace du pôle lunaire. La théorie actuelle suggère qu'ils sont le produit de comètes et d'impacts de météorites - mais ils pourraient aussi être liés au magma. C’est une étude fascinante qui pourrait également nous aider à comprendre les propriétés d’autres corps planétaires.
Mais le magma ne s'arrête pas là…
Selon de nouvelles recherches d'une équipe qui comprend Richard Carlson de Carnegie et l'ancien compagnon de Carnegie Maud Boyet, des échantillons de magma pourraient également révéler une lune plus jeune. S'appuyant sur la théorie de l'impacteur géant, des échantillons d'un type de roche appelé anorthosite ferro-anique, ou FAN, sont à l'étude. Considéré comme la plus ancienne des roches crustales de la Lune, le FAN pourrait avoir jusqu'à 4,36 milliards d'années - un chiffre beaucoup plus jeune que les précédentes estimations lunaires. À l'aide d'isotopes des éléments plomb et néodyme, l'équipe a analysé les échantillons pour des âges cohérents à partir de plusieurs techniques de datation isotopique.
"L'âge extraordinairement jeune de cet échantillon lunaire signifie soit que la Lune s'est solidifiée significativement plus tard que les estimations précédentes, soit que nous devons changer notre compréhension complète de l'histoire géochimique de la Lune", a déclaré Carlson.
Qu'est-ce que tout cela signifie? Grâce à notre compréhension des minéraux terrestres les plus anciens, tels que les zircons de l'ouest de l'Australie, nous pouvons déduire que la croûte de la Lune a peut-être évolué en même temps que celle de la Terre ... une époque qui pourrait remonter à un impact géant. "La Lune de la Terre est l'exemple archétypique de ce type de différenciation." dit l'équipe. "Les preuves d'un océan de magma lunaire proviennent en grande partie de la distribution répandue, des caractéristiques de composition et de minéralogie, et des âges anciens déduits pour la suite d'anorthosite ferroenne (FAN) de roches crustales lunaires."
La prochaine fois que vous observerez la Lune, souvenez-vous… elle est un peu plus jeune que vous ne le pensiez!
Source des informations originales: Carnegie Science News et Science Daily.
