Les scientifiques ont enfin confirmé ce qui se trouve au cœur de notre Lune : une boule de fer solide de densité similaire à celle du noyau interne de la Terre. Cette découverte, publiée dans Nature en mai 2023, met fin à un débat de longue date et met en lumière l’histoire de la Lune, révélant potentiellement des indices sur les débuts du système solaire.
Pendant des décennies, les chercheurs se sont demandé si le noyau de la Lune était entièrement liquide ou s’il contenait une partie interne solide. Les missions Apollo ont fourni des données sismiques provenant des tremblements de lune, mais leur résolution était trop faible pour déterminer de manière définitive l’état du noyau. Les modèles avec des noyaux à la fois complètement fluides et partiellement solides s’alignaient aussi bien avec les informations disponibles.
Pour y voir plus clair, l’astronome Arthur Briaud et son équipe du Centre national de la recherche scientifique ont combiné des données provenant de diverses sources :
- Expériences de télémétrie laser lunaire : Ces expériences suivent la distance précise entre la Terre et la Lune, révélant de subtiles variations causées par les interactions gravitationnelles.
- Missions spatiales : Les données de différentes missions spatiales ont contribué à une compréhension globale des caractéristiques physiques de la Lune.
- Techniques de modélisation : À l’aide de modèles informatiques sophistiqués, les chercheurs ont comparé diverses compositions de base aux données d’observation collectées.
Les modèles qui correspondaient le mieux aux données observées ont mis en évidence plusieurs conclusions clés :
- ** Renversement profond du manteau lunaire : ** Les modèles suggèrent une circulation active au plus profond du manteau lunaire : un matériau plus dense s’enfonce vers le centre, tandis qu’un matériau moins dense s’élève. Ce processus, connu sous le nom de renversement, expliquerait la répartition de certains éléments dans les régions volcaniques de la Lune. L’équipe de Briaud ajoute des preuves supplémentaires à cette théorie.
- Structure semblable à celle de la Terre : De manière plus convaincante, les données soutiennent une structure centrale remarquablement similaire à celle de la Terre : un noyau externe fluide entourant un noyau interne solide.
Le rayon estimé du noyau externe est d’environ 362 kilomètres (225 miles), tandis que le noyau interne mesure environ 258 kilomètres (160 miles), ce qui représente environ 15 % du rayon total de la Lune. La densité de ce noyau interne riche en fer est d’environ 7 822 kilogrammes par mètre cube, proche de celle du noyau interne de la Terre.
Cette découverte fait écho à des recherches antérieures menées en 2011 par Renee Weber, scientifique de la NASA, qui avait également trouvé des preuves d’un noyau interne solide grâce à une analyse sismologique avancée des données d’Apollo. L’équipe de Briaud renforce encore cette conclusion.
Les implications pour la compréhension de la Lune sont profondes : la présence d’un noyau interne solide a des implications significatives sur comment et pourquoi la Lune a perdu son champ magnétique il y a des milliards d’années. Les champs magnétiques proviennent du mouvement et de la convection de la matière en fusion dans le noyau, la composition du noyau lunaire est donc cruciale pour percer ce mystère.
Les futures missions lunaires promettent des investigations sismiques plus directes qui confirmeront définitivement ces découvertes.
