Mare Imbrium prise depuis Apollo 17 en 1972. A gauche du centre se trouve le cratère Pytheas. Près du sommet, le cratère Copernicus. Crédit : NASA
Des chercheurs ont réconcilié des méthodes contradictoires de datation de la surface de la Lune, révélant que certaines parties de sa croûte sont plus anciennes d’environ 200 millions d’années qu’on ne le pensait auparavant. Cette nouvelle datation, obtenue en comparant des échantillons d’Apollo avec des comptages de cratères et des données spectroscopiques provenant de diverses missions lunaires, a de vastes implications pour notre compréhension de l’histoire géologique précoce de la Lune et de la Terre, ainsi que de l’origine de la vie.
Les scientifiques ont remis à l’heure les cratères de la Lune, ce qui signifie que certaines parties de sa surface – qui caractérisent l’histoire de l’homme de la Lune racontée par les enfants – sont plus anciennes d’environ 200 millions d’années que ce que l’on pensait.
Des chercheurs norvégiens et français ont trouvé un moyen de coordonner et de recalibrer deux systèmes contradictoires de datation de la surface de la Lune. Cette nouvelle évaluation montre que de grandes parties de la croûte lunaire sont plus anciennes d’environ 200 millions d’années qu’on ne le pensait et permet aux scientifiques de clarifier la séquence des événements dans l’évolution de la surface de la Lune.
La Lune est aujourd’hui géologiquement assez inactive, ce qui signifie que les cratères d’astéroïdes et de comètes qui ont bombardé la Lune au fil du temps n’ont pas été érodés ; la Terre a reçu un barrage similaire au fil du temps, mais les mouvements à la surface de la Terre ont masqué ces impacts.
Lors de la présentation de ces travaux à la conférence Goldschmidt sur la géochimie à Lyon, le professeur Stephanie Werner (du Centre for Planetary Habitability, Université d’Oslo) a déclaré : « La Terre a reçu un barrage similaire au fil du temps, mais les mouvements à la surface de la Terre ont masqué ces impacts :
« L’examen des traces de ces impacts sur la Lune montre à quoi ressemblerait la Terre sans le brassage géologique de la tectonique des plaques qui s’est produit ici sur Terre. Ce que nous avons fait, c’est montrer que de larges portions de la croûte lunaire sont plus vieilles d’environ 200 millions d’années que ce que l’on pensait.
Les chercheurs savaient que la méthode standard de mesure de l’âge de la surface de la Lune – un processus connu sous le nom de comptage des cratères – donnait des résultats très différents de ceux observés lors de l’examen des roches des missions Apollo, en particulier pour les zones claires de la Lune, les Hautes Terres.
« Nous avons décidé qu’il fallait réconcilier ces différences, ce qui impliquait de corréler les échantillons Apollo datés individuellement avec le nombre de cratères dans la zone environnante du site d’échantillonnage – en fait, de remettre l’horloge des cratères à l’heure. Nous les avons également comparés aux données spectroscopiques de diverses missions lunaires, en particulier la mission indienne Chandrayaan-1, afin d’être sûrs que l’échantillon Apollo « appartient » à la surface dans laquelle nous avons compté les cratères. Nous avons commencé ce projet en 2014. Nous avons découvert qu’en procédant ainsi, nous pouvions résoudre la divergence et repousser l’âge de la surface de la Lune de 200 millions d’années.
À titre d’exemple, l’âge du bassin Imbrium, rempli de la « mer lunaire », Mare Imbrium (visible en haut à gauche de la Lune), qui a probablement été créée par la collision d’un astéroïde impacteur de la taille de la Sicile, passe de 3,9 milliards d’années à 4,1 milliards d’années. Les chercheurs soulignent que cela ne change pas les estimations de l’âge de la Lune elle-même, mais seulement l’estimation de sa surface. Le nouveau système de datation modifie l’âge de toutes les zones de la surface de la Lune – pas de manière uniforme, mais les changements les plus importants sont observés sur les surfaces les plus anciennes.
Le professeur Werner a déclaré : « Il s’agit d’une différence importante. Elle permet de repousser dans le temps une période intense de bombardement spatial, dont nous savons maintenant qu’elle s’est déroulée avant l’importante activité volcanique qui a formé les motifs de « l’homme dans la lune » – les plaines volcaniques de type mare, y compris Mare Imbrium. Comme cela s’est produit sur la Lune, il est presque certain que la Terre a également subi ce bombardement antérieur ».
Audrey Bouvier (Université de Bayreuth, Allemagne) a déclaré : « La Lune fournit des informations uniques sur l’histoire des premiers bombardements. Trois programmes de retour d’échantillons lunaires (Apollo, Luna et Chang’e) ont été couronnés de succès et ont permis d’associer des roches à leurs lieux d’échantillonnage sur la Lune. En combinant les dernières observations des engins spatiaux avec les événements d’impact enregistrés par les roches lunaires, le professeur Werner et ses collègues ont considérablement repoussé les traces de bombardement intense sur les planètes terrestres.
Une telle période de bombardement intense a dû affecter l’origine et le début de l’évolution de la vie sur Terre et potentiellement sur d’autres planètes telles que Mars. Ramener des échantillons de roches du cratère de Jezero sur Mars constituera le prochain pas de géant dans la recherche de signes de vie ancienne sur une autre planète du système solaire, et à quel moment ».
Il s’agit d’un commentaire indépendant, le professeur Bouvier n’a pas participé à ces travaux.
Conference Abstract 15810 Lunar Time Travels – Introduction to a Revised Cratering Chronology Model (en anglais) Stephanie C Werner, Benjamin Bultel, Tobias Rolf
Le travail sur lequel cette présentation est basée est sous presse dans la publication à comité de lecture The Planetary Science Journal :
- Bultel, B. S.C. Werner (2023) Sample-Based Spectral Mapping Around Landing Sites on the Moon – Lunar Time Scale Part 1. The Planetary Science Journal, sous presse.
- Werner, S.C., B. Bultel, T. Rolf (2023) Review and Revision of the Lunar Cratering Chronology – Lunar Time Scale Part 2. The Planetary Science Journal, sous presse.