Des fragments de roche provenant de la face cachée de la Lune ajoutent du poids à une réflexion scientifique sur l'adolescence du système solaire.
Les cratères et les bassins de la Lune témoignent de son histoire d'être battue par l'arrivée de roches spatiales. Les planétologues ont longtemps pensé que ces impacts avaient soudainement augmenté il y a environ 3,9 milliards d’années, une période appelée le bombardement lourd tardif.
Mais les échantillons renvoyés sur Terre par le vaisseau spatial chinois Chang'e-6 en 2024 ne confirment pas cette idée, rapportent des scientifiques le 23 juillet dans Avancées scientifiques. Les roches analysées sont les premières à provenir de la face cachée de la Lune, en dehors de la portée d'un impact proche particulièrement influent.
« Le bombardement de la face cachée de la Lune n'a pas été dominé par un pic cataclysmique », explique Wanfeng Zhang, ingénieur à l'Institut de géochimie de Guangzhou en Chine. Au lieu de cela, la Lune a peut-être connu une période plus longue d’impacts moins fréquents.
Zhang et ses collègues ont analysé 28 morceaux de fonte par impact, des roches autrefois liquéfiées dans la chaleur d'une frappe. L’équipe a mesuré les quantités relatives de deux isotopes de l’argon dans les roches jusqu’à leur dernière fusion et resolidification, un indicateur du moment où un cratère s’est formé.
Cette technique a fourni la preuve originale du bombardement lourd tardif. De nombreuses roches lunaires provenant des missions Apollo de la NASA et Luna de l'Union soviétique dans les années 1960 et 1970 semblent avoir environ 3,9 milliards d'années, sur la base des mêmes mesures d'argon.
Cette idée de bombardement a influencé les théories sur l’évolution du système solaire et les origines de la vie sur Terre. Mais plus récemment, les planétologues ont commencé à se demander s'il y avait eu un cataclysme unique et de courte durée il y a 3,9 milliards d'années, une série de pics plus petits ou quelque chose de plus graduel.
Une partie du problème avec les échantillons d’Apollo et de Luna est qu’ils proviennent tous d’une partie de la face visible de la Lune recouverte d’immenses flaques de lave solidifiée appelée mare. La jument constitue le visage de l’emblématique « homme sur la lune » (ou du lapin, selon votre apparence). Des travaux antérieurs suggéraient que l'impact qui avait créé l'un de ces bassins, Mare Imbrium, avait propagé des débris si loin sur la face de la Lune qu'un grand nombre d'échantillons existants provenaient de cet événement unique, qui s'est produit il y a environ 3,92 milliards d'années.
« En tant que telle, l’histoire des bombardements lunaires est gravement masquée », explique Zhang. « Ce problème peut être surmonté en examinant les roches fondues par impact provenant des météorites lunaires ou des échantillons [returned] de la face cachée de la Lune.
Les échantillons de Chang'e-6 proviennent d'un bassin d'impact caché également appelé Apollo. Ils ont entre 4,33 milliards et 1,13 milliards d'années et ne montrent aucun signe d'amas il y a environ 3,9 milliards d'années, rapportent Zhang et ses collègues. Cela suggère une longue période d’impacts réguliers, plutôt qu’un bref cataclysme.
Il est difficile de tirer des conclusions sur la cadence d'impact avec des données provenant d'une seule région, explique la planétologue Simone Marchi du Southwest Research Institute à Boulder, Colorado. Et il est vrai que les données antérieures ont tendance à être « en proie » à l'influence de Mare Imbrium, et davantage d'échantillons provenant de davantage de parties de la Lune seraient utiles, dit Marchi.
Le géochimiste Mark Harrison de l'UCLA, expert en datation à l'argon, pense que les âges des roches mesurés semblent précis. Ou du moins aussi précis que la datation à l’argon peut l’être ; Les travaux antérieurs de Harrison se demandaient si l'argon pouvait dater de manière fiable un seul impact ancien.
Mais il se demande également si ces roches proviennent réellement d’impacts ou s’il s’agit simplement de roches volcaniques qui se sont refroidies. Les roches étudiées ne présentent pas les caractéristiques morphologiques que l'on pourrait attendre d'une fonte par impact, dit-il.
« La principale question est la suivante : comment savons-nous que cela a un lien avec l’histoire des bombardements ? » dit-il.
Pourtant, si cette découverte se confirme, elle s’ajoutera à un nombre croissant de chercheurs qui doutent du bombardement lourd tardif, dit Harrison. « L'ambiance dans la pièce a changé. Le paradigme change, ou a changé. »
