La croûte primitive de la Lune se serait formée par la cristallisation d’un océan de magma. Cette hypothèse, proposée depuis les missions Apollo, vient d’être confirmée par les nouveaux résultats obtenus des analyses in situ réalisées lors de la mission indienne Chandrayaan-3.
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Le 23 août 2023, il y a tout juste un an, l'atterrisseur Vikram de la mission Chandrayaan-3 se posait à la surface de la Lune, et pas n'importe où. Avec cet alunissage, l'Inde devient en effet le premier pays à se poser à proximité du pôle Sud de la Lune. Un exploit qui a permis, grâce notamment aux mesures in situ réalisées par le petit rover Pragyan, de conforter certaines hypothèses scientifiques concernant la formation de notre satellite.
L’hypothèse d’un océan de magma global validée par Chandrayaan-3
La Lune est née d’un impact titanesque il y a 4,5 milliards d’années entre la Terre et une petite planète nommée Théia. Si les modèles suggèrent que la Lune s’est formée très rapidement suite à cette collision, son évolution et notamment la formation de ses différentes enveloppes restent cependant encore mal contraintes.
Les précédentes missions lunaires, américaines, russes et chinoises, qui ont exploré plusieurs régions situées entre l'équateuréquateur et les moyennes latitudeslatitudes avaient permis d'émettre une hypothèse : la croûtecroûte lunaire aurait cristallisé à partir d'un océan de magmamagma primordial.
Ce scénario avait été émis grâce à l'analyse du régolithe lunaire. Restait à le confirmer grâce à de nouvelles données acquises dans des régions plus « exotiquesexotiques ». C'est ce qu'a fait la mission ChandrayaanChandrayaan-3.
Les analyses in situ réalisées par le spectromètre embarqué dans le rover ont permis de montrer que le sol de la région polaire était composé principalement de ferroanorthosite, une roche qui a été retrouvée sur les autres sites étudiés au cours des précédentes missions. Les analyses réalisées notamment après les missions ApolloApollo avaient suggéré que ces roches blanches représentaient des résidus de la croûte primitive de la Lune, formée par la cristallisation de l’océan de magma global. Une croûte qui a été par la suite remaniée par de nouvelles éruptions donnant naissance aux grandes « mers » constituées de roches basaltiquesbasaltiques sombres.
Évolution de la Lune. © Nasa
Une histoire géologique complexe
Les nouveaux résultats publiés dans la revue Nature montrent d'ailleurs à quel point cette histoire géologique est complexe. Car bien qu'il s'agisse de ferroanorthosite, les roches analysées par le rover Pragyan présentent une composition chimique qui n'était pas forcément attendue. Elles contiennent en effet plus de magnésium que sur les autres sites explorés. Normalement, les niveaux plus riches en magnésium sont supposés être situés à une plus grande profondeur dans la croûte. Les scientifiques suggèrent ainsi que cette composition spécifique dans la région du pôle Sud de la Lune serait à mettre en lien avec des impacts météoritiques, qui auraient permis de « mélanger » les différents niveaux crustaux. Le site d'alunissage de la mission Chandrayaan-3 aurait ainsi été recouvert par 1,5 à 2 kilomètres de débris provenant du bassin d'impact de pôle Sud-Aitken, qui forme aujourd'hui une immense dépression de 2 500 kilomètres de diamètre.
