Cette image montre une croûte très poreuse sur la surface lunaire, conséquence des fractures générées par des milliards d'années de cratérisation par impact. Crédit: NASA / JPL-Caltech / IPGP
En regardant la surface de la Lune, nous savons qu'elle a été battue par les astéroïdes et les comètes qui tapaient sa surface. Mais de nouveaux détails de la mission GRAIL révèlent que l'intérieur lunaire juste en dessous de la surface a également été tapissé et est presque entièrement pulvérisé. Cette découverte surprenante, ainsi que la découverte de fractures profondes, suggère que dans son premier milliard d'années, la Lune a peut-être subi une histoire d'impacts massifs, plus qu'on ne le pensait auparavant. Par inférence, cela signifie que la Terre et d'autres planètes terrestres du système solaire ont également subi d'énormes impacts initiaux.
"On savait que les planètes étaient frappées par les impacts, mais personne n'avait imaginé que la croûte [de la Lune] était ainsi battue", a déclaré Maria Zuber, chercheuse principale pour la mission GRAIL. "C'est une très grosse surprise, et cela va amener beaucoup de gens à réfléchir à ce que cela signifie pour l'évolution planétaire."
Les nouvelles données GRAIL sont en accord avec des études récentes qui suggèrent que le bombardement lourd tardif peut avoir duré beaucoup plus longtemps que prévu initialement et bien avant le début de la vie sur Terre. De plus, cette période d'impact «tardif-tardif» - il y a 3,8 milliards à 2,5 milliards d'années - n'était pas pour les âmes sensibles. Diverses explosions ont peut-être rivalisé avec celles qui ont produit certains des plus grands cratères de la Lune, et auraient pu être plus importantes que l'impact destructeur de dinosaures qui a créé le cratère Chicxulub il y a 65 millions d'années.
D'après les mesures de GRAIL, Zuber et son équipe ont maintenant assemblé une carte haute résolution de la gravité de la Lune (en savoir plus à ce sujet dans notre article précédent).
Mais la carte résultante révèle également un champ gravitationnel intérieur compatible avec une croûte lunaire incroyablement fracturée. Comparée à la surface, la carte de l'intérieur est extraordinairement lisse. À l'exception des grands bassins d'impact, la croûte supérieure de la Lune manque en grande partie de structures rocheuses denses et est plutôt probablement faite de matériaux poreux et pulvérisés.
Cette carte de la lune montre les gradients de gravité calculés par la mission GRAIL de la NASA. Le rouge et le bleu correspondent à des gradients de gravité plus forts. Crédit d'image: NASA / JPL-Caltech / CSM
La carte de gravité lunaire de GRAIL a également révélé de nombreuses structures à la surface de la Lune qui n'avaient pas été résolues par les cartes gravimétriques précédentes de n'importe quelle planète, y compris les reliefs volcaniques, les anneaux de bassin d'impact et de nombreux cratères simples en forme de bol. D'après les mesures de GRAIL, les scientifiques ont déterminé que la croûte de la Lune, d'une épaisseur de 34 à 43 kilomètres, est beaucoup plus mince que les géologues planétaires ne l'avaient soupçonné auparavant. La croûte sous certains grands bassins est presque inexistante, ce qui indique que les premiers impacts peuvent avoir creusé le manteau lunaire, offrant une fenêtre vers l'intérieur.
"Si vous regardez la surface de la Lune et son degré de cratère", a déclaré Zuber lors d'un point de presse mercredi de la conférence de l'American Geophysical Union, "qui nous dit que toutes les planètes terrestres ressemblaient à cela, mais l'histoire de la Terre n'est pas préservée. à cause des processus atmosphériques et d'érosion sur notre planète. Donc, si nous voulons étudier ces premières périodes, nous devons aller ailleurs et la Lune est l'endroit idéal pour cela. »
Zuber a déclaré qu'en découvrant une fracture incroyable de la croûte supérieure de la Lune, nous savons maintenant que la croûte d'autres planètes a probablement ces mêmes fractures. «Nous avons des raisons de croire que les fractures sur les planètes terrestres sont plus profondes, et peut-être comme dans le cas de la Lune, même dans le manteau. Cela affecte l'évolution planétaire, comme la façon dont les planètes perdent de la chaleur », a-t-elle déclaré.
Les fractures fournissent également une voie pour les fluides.
"Mars a été théorisé pour avoir un océan ancien, et nous nous demandons où il est allé", a déclaré Zuber. "L'océan pourrait bien être souterrain, et nous avons vu des preuves de l'eau souterraine sur Mars. S'il y avait jamais eu des microbes à la surface de Mars, ils auraient pu aller très loin, donc cette découverte ouvre des possibilités comme ça, et ouvre vraiment une fenêtre sur les premiers stades de notre système solaire et à quel point il était violent. "
En plus des découvertes de GRAIL, Zuber a déclaré qu'une autre réalisation majeure a été la performance du vaisseau spatial lui-même. Pour atteindre les objectifs scientifiques de la mission, les deux sondes, qui peuvent parcourir plus de 200 kilomètres l'une de l'autre, devaient pouvoir mesurer les changements de distance entre elles à quelques dixièmes de micron par seconde. Mais GRAIL a en fait surpassé ses exigences de mesure d'environ un facteur cinq, résolvant les changements de distance des engins spatiaux à plusieurs centièmes de micron par seconde.
"Dans cette mission, avec deux vaisseaux spatiaux, tout devait aller parfaitement deux fois", dit Zuber, ajoutant fièrement, "Imaginez que vous êtes un parent qui élève des jumeaux, et vos enfants s'assoient au piano et jouent parfaitement un duo. C'est comme ça. "
Sources: Conférence de presse GRAIL de AGU, MIT, JPL
