La composition de l’intérieur de la Lune confirmée.
Par Jorge Paka
Astronomie, Astrophysique, Science planétaire
Composition, Intérieur de la Lune
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Crédit : Pixabay
Une étude détaillée publiée en mai 2023 a révélé que le noyau interne de la Lune est une sphère solide d’une densité similaire à celle du fer. Les chercheurs estiment que cette découverte résoudra un débat de longue date sur la question de savoir si le noyau de la Lune est solide ou en fusion, offrant une compréhension plus claire de l’histoire de la Lune et, par conséquent, de celle du Système Solaire.
« Nos résultats », ont déclaré les chercheurs dirigés par l’astronome Arthur Briaud du Centre national de la recherche scientifique français, « remettent en question les théories existantes sur le champ magnétique de la Lune en confirmant la présence de son noyau interne. Cela soutient un scénario de renversement du manteau global et fournit des informations précieuses sur la chronologie des bombardements lunaires durant le premier milliard d’années du Système Solaire. »
L’étude de l’intérieur des corps célestes est la plus efficace lorsqu’elle repose sur des données sismiques. Le mouvement et la réflexion des ondes acoustiques générées par les tremblements de terre, lorsqu’elles traversent le matériau d’une planète ou d’une lune, permettent aux scientifiques de cartographier sa structure interne.
Les données sismiques d’Apollo non concluantes sur la composition du noyau lunaire.
Bien que nous disposions de données sismiques des missions Apollo, leur résolution est trop faible pour déterminer de manière définitive l’état du noyau interne de la Lune. Nous savons que la Lune possède un noyau externe fluide, mais les détails de sa composition sont encore débattus. Les deux modèles suggérant un noyau interne solide et un noyau entièrement fluide sont compatibles avec les données d’Apollo.
Pour résoudre cette question, Briaud et son équipe ont collecté des données provenant des missions spatiales et des expériences de télémétrie laser lunaire afin de créer un profil détaillé des caractéristiques de la Lune, y compris sa déformation due aux interactions gravitationnelles avec la Terre, les variations de sa distance par rapport à la Terre et sa densité.
Représentation artistique de différents instruments mesurant les propriétés de la Lune pour révéler son noyau. (Géoazur/Nicolas Sarter)
Ils ont ensuite exécuté des modèles en utilisant différents types de noyaux pour déterminer lequel correspondait le mieux aux données observées.
L’équipe a fait plusieurs découvertes intéressantes. Tout d’abord, leurs modèles, qui correspondent le mieux à notre compréhension actuelle de la Lune, suggèrent un renversement actif dans son manteau profond.
Cela signifie que les matériaux plus denses coulent vers le centre, tandis que les matériaux moins denses remontent. Ce processus a longtemps été considéré comme une explication possible de la présence de certains éléments dans les régions volcaniques de la Lune, et les découvertes de l’équipe viennent renforcer cette théorie.
La structure du noyau lunaire reflète celle de la Terre, avec une couche externe fluide et un noyau interne solide.
Ils ont également découvert que le noyau lunaire ressemble de près à celui de la Terre, avec une couche externe fluide et un noyau interne solide. Leur modèle estime que le rayon du noyau externe est d’environ 362 kilomètres (225 miles), tandis que le noyau interne a un rayon d’environ 258 kilomètres (160 miles), représentant environ 15 % du rayon total de la Lune.
De plus, la densité du noyau interne a été estimée à environ 7 822 kilogrammes par mètre cube, ce qui est étonnamment proche de la densité du fer.
La Lune capturée par Andrew McCarthy et Connor Matherne.
Une étude sismologique de 2011 révèle des résultats similaires sur le noyau lunaire.
Il est intéressant de noter qu’en 2011, une équipe dirigée par la scientifique planétaire de la NASA, Renee Weber, a tiré des conclusions similaires en utilisant les dernières techniques sismologiques de l’époque pour analyser les données d’Apollo et étudier le noyau lunaire. Ils ont trouvé des indications d’un noyau interne solide d’un rayon d’environ 240 kilomètres et d’une densité d’environ 8 000 kilogrammes par mètre cube.
Selon Briaud et son équipe, leurs résultats confirment les conclusions précédentes et fournissent des preuves solides d’un noyau lunaire similaire à celui de la Terre. Cela a des implications fascinantes pour la compréhension de l’évolution de la Lune.
Peu de temps après sa formation, la Lune avait un champ magnétique fort, qui a commencé à s’affaiblir il y a environ 3,2 milliards d’années. Un tel champ magnétique est généré par le mouvement et la convection à l’intérieur du noyau, il est donc essentiel de comprendre la composition du noyau lunaire pour expliquer comment et pourquoi le champ magnétique a disparu.
Avec les projets de retour des humains sur la Lune dans un avenir proche, la confirmation sismique de ces découvertes pourrait être proche.
Lire l’article original sur : Science Alert
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