La Lune vieillit un peu avec une étude des astronomes qui utilise la mécanique céleste. Elle confirme que le satellite de la Terre est né très peu de - après la formation du système solaire : il est âgé de 80 à 180 millions d’années.
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.
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Son âge est une autre affaire. Il est normalement calculé à partir de celui des roches qui se sont cristallisées lorsque, à mesure que l’océan magmatique d’origine s’est refroidi, il a formé la croûte lunaire. Des roches datées de 4,35 milliards d’années.
La Lune “semble ainsi s’être formée très tardivement, 200 millions d’années après les débuts du système solaire”, il y a 4,56 milliards d’années, note Alessandro Morbidelli, professeur au Collège de France et co-auteur de l’ouvrageétude publié mercredi dans la revue 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 – datant de 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 produit une « idée très simple »… à propos du papier : « La Lune a connu une seconde fusion en la Terre », explique Alessandro Morbidelli.
Dans ce scénario, la Lune se forme environ 55 millions d’années après les débuts 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 Alessandro 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 « refusion partielle » de la croûte, avec pour effet de « réinitialiser les minuteries radioactives ».
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Déficit d’impacts de météorites
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 l’on refond les roches et les recristallise, on ne mesure que l’âge de la dernière cristallisation”, explique Alessandro Morbidelli.
Le phénomène cadrerait également bien, selon les trois 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 Alessandro Morbidelli. Qui ne manque pas de souligner la nécessité d’« un peu de modélisation dynamique et thermique » pour y arriver.
ats/sjaq
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