Une équipe de recherche dirigée par le professeur Di Kaichang de l'Aerospace Information Research Institute (AIR) de l'Académie chinoise des sciences a développé une méthode innovante pour améliorer l'étude des escarpements de lobate – les reliefs de défaut inverses qui reflètent l'activité tectonique ancienne sur la lune.
En utilisant une technique d'IA connue sous le nom d'un réseau adversaire génératif (GAN), l'équipe a combiné l'imagerie haute résolution de la caméra à angle étroit (NAC) de la NASA avec des données d'élévation numérique (DEM) à faible résolution (DEM) pour créer des données à l'échelle des pixels à une résolution à deux mètres.
Cette nouvelle méthode n'est pas limitée par les contraintes de couverture des modèles de terrain numérique dérivés du NAC (DTMS) et révèle des détails sur la forme et l'origine de ces caractéristiques, fournissant de nouvelles informations sur l'histoire évolutive de la Lune.
Cette étude, publiée dans Icarusremet en question la théorie du modèle traditionnel du magma lunaire (LMO), qui postule que la surface précoce de la lune s'est formée à partir d'un océan magmatique à seulement quelques centaines de kilomètres de profondeur. Au lieu de cela, les résultats soutiennent une théorie alternative connue sous le nom de modèle initialement totalement fondu (ITM), ce qui suggère que la lune a commencé son existence entièrement fondu.
L'étude s'est concentrée sur 18 escarpements de lobate situés à environ 300 km au nord-ouest du site d'atterrissage Chang'e-6 dans le bassin Apollo de la Lune.
En intégrant la modélisation géologique avancée avec des mesures de distribution de taille-fréquence des cratères, les chercheurs ont découvert que ces escarpements étaient formés par des pressions horizontales intenses dépassant 400 mégapascals au cours des 80 dernières années.
Ces forces ont probablement résulté de la lune se rétrécissant lentement lorsqu'elle se refroidissait, un processus cohérent avec le modèle ITM.
Cette théorie propose que la lune ait été une fois complètement fusionnée puis se contracte ensuite lorsqu'elle s'est solidifiée, laissant des rides de surface comme ces escarpements comme preuve de son passé ardent.
La technique de génération de Dem à base de GaN a démontré une précision remarquable, avec une erreur carrée moyenne racine de seulement 0,75 mètre lorsqu'elle est validée contre les DTM à haute résolution du NAC LROC. Cette haute précision a permis une analyse morphologique tridimensionnelle détaillée des escarpements lunaires, révélant un angle de pendage moyen de 22,95 degrés, un soulagement de 18,7 mètres et un déplacement horizontal de 46,5 mètres.
Notamment, le rapport de longueur de déplacement calculé de 3,80% dépasse significativement les valeurs précédemment documentées pour des caractéristiques tectoniques similaires sur Mars et Mercure, mettant en évidence les caractéristiques de déformation uniques dans les régions lunaires étudiées.
La datation d'âge par le comptage des cratères tamponnée, combinée à deux fonctions chronologiques, a indiqué que les escarpements lunaires se sont formés entre 52,8 et 74,9 millions d'années, avec un âge moyen de 59,3 millions d'années.
Ces résultats soutiennent le modèle ITM, qui prédit une activité tectonique continue entraînée par la contraction thermique et le refroidissement thermiques de la Lune. À l'inverse, les résultats remettent en question la prémisse du modèle LMO que l'activité magmatique à grande échelle a cessé au début de l'histoire de la Lune.
En outre, l'étude a intégré les données isotopiques des échantillons Chang'e-6, révélant que les basaltes de 2,8 milliards (GA) sont épuisés dans KREEP – une composante géochimique riche en potassium (K), des éléments terres rares et du phosphore.
Cette constatation sape l'hypothèse selon laquelle la décroissance radioactive a contribué à une activité magmatique prolongée comme suggéré par le modèle d'évolution LMO Lunar.
