La Lune vieillit un peu avec une étude d’astronomes qui utilise la mécanique céleste pour confirmer que le satellite de la Terre est né très peu de - après la formation du système solaire.
Plus personne ou presque ne conteste les circonstances de sa naissance, avec l’impact de la Terre alors à peine formé par une autre planète naissante, et les restes de l’impact agglomérés pour former la Lune.
Son âge est une autre affaire. Il est normalement calculé à partir de celui des roches qui se sont cristallisées lorsque, en refroidissant l’océan magmatique d’origine, elles ont formé la croûte lunaire. Des roches datées de 4,35 milliards d’années.
La Lune “semble s’être formée très tard, 200 millions d’années après les débuts du système solaire”, il y a 4,56 milliards d’années, note auprès de l’AFP Alessandro Morbidelli, professeur au Collège de France et co-auteur de l’étude publiée dans Nature.
« Trop tard » même, selon ce spécialiste de la formation et de l’évolution des systèmes planétaires.
Parce que cet âge tardif correspond mal aux modèles de formation des planètes, d’une part. Et d’autre part avec la présence de cristaux de zircon – les plus résistants qui soient – datés d’il y a plus de 4,5 milliards d’années.
Une discussion sur ce sujet l’année dernière avec les deux autres auteurs de l’étude, Thorsten Kleine de Max Planck et Francis Nimmo de l’Université de Californie à Santa Cruz, a abouti à une « idée très simple »… sur papier.
“La Lune a connu une seconde fusion avec la Terre”, explique M. Morbidelli.
Dans ce scénario, la Lune se forme environ 55 millions d’années après le début du système solaire, et non plus 200. Elle gagne alors sa première croûte, après quelques millions d’années.
“Elle est un peu folle”
Et puis, fruit de la mécanique céleste, il s’éloigne peu à peu de sa Terre mère. En s’éloignant, il passe d’une orbite basée sur l’équateur terrestre à une orbite basée sur l’orbite terrestre autour du Soleil.
Et dans cette transition, elle traverse une phase « un peu chaotique, dynamique, elle agit un peu follement », décrit M. Morbidelli. Cette transition d’orbite induit des forces de marée « énormes » sur l’intérieur de la Lune.
Générées par la gravité terrestre, ces forces de marée provoquent la fonte du manteau lunaire sous la croûte. Nous sommes alors 200 millions d’années après la formation du système solaire et la croûte lunaire « perd un peu de sa rigidité ».
Il subit des éruptions volcaniques qui remodèlent partiellement sa surface et fond qui en engloutit certaines parties.
Ce phénomène de forces de marée n’a rien d’extraordinaire. Par exemple, il est toujours à l’œuvre sur Io, une lune de Jupiter, qui subit constamment des éruptions.
Sur la Lune, il était suffisamment puissant pour provoquer une « refonte partielle » de la croûte, avec pour effet de « réinitialiser les minuteries radioactives ».
Ce qui explique par exemple que dans cette croûte « refondue », des roches basaltiques de différentes profondeurs apparaissent avoir le même âge lorsqu’on les date avec une méthode utilisant la désintégration atomique de certains de leurs éléments.
“Car si vous refondez les roches et les recristallisez, vous ne mesurez que l’âge de la dernière cristallisation”, explique Morbidelli.
Le phénomène cadrerait également bien, selon les auteurs de l’étude, avec les caractéristiques physiques de l’étoile.
Par exemple, un déficit de bassins d’impact de météorites, par rapport à ceux attendus par les modèles, et qui auraient été comblés par le magma remontant lors de la seconde fonte.
Au final, la proposition des chercheurs a tout de l’œuf de Christophe Colomb et de son fameux « Pensez-y », selon M. Morbidelli. Qui ne manque pas de souligner la nécessité d’« un peu de modélisation dynamique et thermique » pour y arriver.
