Les scientifiques planétaires pourraient bientôt disposer d’un meilleur étalon pour mesurer l’évolution de la Lune, suite à une nouvelle étude qui comble les lacunes dans l’enregistrement des impacts de météores sur la Lune.
Une équipe de scientifiques chinois a utilisé les données de l’atterrisseur Chang’e-5, la première mission chinoise de retour d’échantillons lunaires, pour combler les lacunes des archives géologiques lunaires et mettre à jour les modèles chronologiques utilisés par les scientifiques pour étudier l’évolution de la Lune, qui reposaient auparavant sur les missions Apollo et d’autres missions d’échantillonnage des années 1970. L’étude a été publiée lundi dans une lettre du journal Nature Astronomy.
Bien que les nouveaux modèles ne changent pas radicalement la compréhension de la Lune par les scientifiques, ils aideront les chercheurs à dater plus précisément les événements lunaires. Et comme la chronologie des impacts de la Lune a été extrapolée à d’autres corps du système solaire, “ces résultats ont des implications importantes pour la chronologie et l’histoire des impacts du système solaire interne”, écrivent les auteurs de l’étude dans la lettre.
Les modèles de chronologie lunaire existants, tels que le modèle de Neukem, montrent une diminution exponentielle du taux d’impacts entraînant des cratères d’un kilomètre de diamètre sur la Lune avant 3 milliards d’années, et un taux presque constant de ces impacts après cette période.
Mais avec les nouvelles données de Chang’e-5, le modèle des chercheurs montre un taux d’impacts légèrement plus élevé entre 3,1 et 3,9 milliards d’années environ. Le nouveau modèle et les anciens modèles sont presque identiques depuis 3,1 milliards d’années jusqu’à aujourd’hui, et les plus grandes différences ne dépassent pas 1,2 milliard d’années. Dans l’ensemble, il suggère des âges plus élevés pour la plupart des impacts que ce que l’on croyait auparavant, sans changer l’image globale de l’histoire de la Lune.
“Le modèle mis à jour confirme le schéma général du modèle de Neukum et améliore la précision de la datation, en particulier dans la période où il manque des échantillons lunaires”, a déclaré Kaichang Di, scientifique spécialisé dans la télédétection et la cartographie à l’Académie chinoise des sciences et auteur principal de la lettre.
Les modèles existants de chronologie des impacts lunaires sont principalement basés sur les échantillons prélevés par les missions Apollo de la Nasa et les missions Luna de l’ancienne Union soviétique. Chang’e-5, qui s’est posé sur la Lune le 1er décembre 2020 et a renvoyé des échantillons sur Terre le 16 décembre 2020, est la première mission de retour d’échantillons sur la Lune depuis Luna 24 en 1976.
Bien qu’immensément utiles aux scientifiques lunaires, les échantillons d’Apollo et de Luna ne contenaient aucun matériau datant d’environ 1 milliard à 3 milliards d’années, laissant un vide de près de la moitié de l’histoire de la Lune dans les modèles de chronologie lunaire.
Chang’e-5 s’est posé dans le nord de l’Oceanus Procellarum de la Lune, une zone de la Lune caractérisée par une activité volcanique plus récente et donc des roches et du régolithe datant d’environ 2 milliards d’années, exactement dans le vide temporel des échantillons d’Apollo et de Luna. À l’aide d’une foreuse et d’un mécanisme d’écopage, Chang’e-5 a recueilli près de deux kilogrammes de matériaux qui seront ramenés sur Terre pour être analysés à l’Institut de géologie et de géophysique de l’Académie chinoise des sciences.
Les nouvelles découvertes ne provoqueront pas un changement de paradigme mais s’apparentent davantage à la mise au point d’une règle plus précise pour mesurer les dates des épisodes de l’évolution de la Lune, et de celle d’autres corps planétaires.
“Comme les modèles de chronologie des autres corps rocheux ont été étendus à partir du modèle de chronologie lunaire en tenant compte des différences dans leur taux d’impact, leur vitesse d’impact, leur gravité, etc.”, a déclaré le Dr Kaichang, “le modèle de chronologie lunaire mis à jour, s’il est étendu à d’autres corps en utilisant les mêmes principes que ceux utilisés précédemment, aboutira au même effet que pour la Lune – c’est-à-dire au même modèle mais à des âges légèrement plus élevés.”
La Chine lancera une autre mission de retour d’échantillons sur la Lune, Chang’e-6, dans le courant de l’année 2024, et explore actuellement la face cachée de la Lune avec le rover Yutu-2. Le programme chinois d’exploration lunaire prévoit la construction d’une station de recherche permanente au pôle sud de la Lune dans les années 2030.
