L’image montre l’astronaute-géologue Harrison H. Schmitt debout à côté d’un énorme rocher lunaire lors de la mission Apollo 17 de la NASA en 1972. Les scientifiques participant à cette recherche ont utilisé des échantillons de roches de cette mission Apollo. Crédit : NASA/Gene Cernan
De nouvelles recherches ont découvert le processus à l’origine de la formation de roches magmatiques uniques sur la Lune, mettant en lumière leur composition distincte et la manière dont elles sont apparues sur la surface lunaire.
De nouvelles recherches ont percé un processus vital dans la création d’un type de roche unique à partir de la Lune. La découverte explique sa composition caractéristique et sa présence même sur la surface lunaire, révélant ainsi un mystère qui a longtemps échappé aux scientifiques.
L’étude, publiée le 15 janvier dans Géosciences naturelles, révèle une étape clé dans la genèse de ces magmas si particuliers. Une combinaison d’expériences en laboratoire à haute température utilisant des roches en fusion, ainsi que des analyses isotopiques sophistiquées d’échantillons lunaires, identifient une réaction critique qui contrôle leur composition.
L’image montre un échantillon de roche lunaire, connue sous le nom de basalte à haute teneur en Ti, provenant de la mission Apollo 17, comme ceux analysés dans cette étude. Crédit : NASA
La réaction fondamentale
Cette réaction a eu lieu dans les profondeurs de la Lune il y a environ trois milliards et demi d’années, impliquant un échange de l’élément fer (Fe) du magma avec l’élément magnésium (Mg) des roches environnantes, modifiant les propriétés chimiques et physiques du magma. fondre.
Co-auteur principal Tim Elliott, professeur de sciences de la Terre à la Université de Bristola déclaré : « L’origine des roches volcaniques lunaires est une histoire fascinante impliquant une « avalanche » d’un amas de cristaux instables à l’échelle planétaire créé par le refroidissement d’un océan de magma primordial.
« La présence d’un type de magma unique à la Lune est essentielle pour circonscrire cette histoire épique, mais expliquer comment de tels magmas auraient pu remonter à la surface, pour être échantillonnés par des missions spatiales, a été un problème gênant. C’est formidable d’avoir résolu ce dilemme.
L’image montre une carte des abondances de titane à la surface de la Lune, obtenue à partir du vaisseau spatial Clementine de la NASA. Les parties rouges indiquent des concentrations extrêmement élevées par rapport aux roches terrestres. Crédit : Institut Lunaire et Planétaire
Comprendre les basaltes à haute teneur en Ti
Des concentrations étonnamment élevées de l’élément titane (Ti) dans certaines parties de la surface lunaire sont connues depuis le NASA Les missions Apollo, dans les années 1960 et 1970, ont réussi à récupérer des échantillons de lave ancienne et solidifiée de la croûte lunaire. Une cartographie plus récente réalisée par satellite en orbite montre que ces magmas, appelés « basaltes à haute teneur en Ti », sont largement répandus sur la Lune.
«Jusqu’à présent, les modèles ont été incapables de recréer des compositions magmatiques correspondant aux caractéristiques chimiques et physiques essentielles des basaltes à haute teneur en Ti. Il s’est avéré particulièrement difficile d’expliquer leur faible densité, qui a permis leur éruption il y a environ trois milliards et demi d’années », a ajouté le co-auteur principal, le Dr Martijn Klaver, chercheur au Université de Munster Institut de Minéralogie.
Une image au microscope électronique d’une expérience de cette étude. La masse fondue (couleur marron) réagit avec les cristaux environnants (couleurs vertes), ce qui donne lieu à une masse fondue moins riche en Fe. Crédit : Université de Bristol/Université de Münster
L’équipe internationale de scientifiques, dirigée par les universités de Bristol au Royaume-Uni et de Münster en Allemagne, a réussi à imiter les basaltes à haute teneur en Ti au cours du processus en laboratoire à l’aide d’expériences à haute température. Les mesures des basaltes à haute teneur en Ti ont également révélé une composition isotopique distinctive qui fournit une empreinte digitale des réactions reproduites par les expériences.
Les deux résultats démontrent clairement à quel point la réaction fusion-solide fait partie intégrante de la compréhension de la formation de ces magmas uniques.
