Il y a une erreur sur l’âge de la Lune

Depuis quand la Lune tourne-t-elle autour de la Terre ? Jusqu’à présent, l’âge de notre satellite était incertain. Certains chercheurs l’estimaient à environ 4,35 milliards d’années, d’autres à plus de 4,5 milliards d’années.

Pour répondre à cette question, une équipe de recherche internationale composée de scientifique de l’Université de Californie à Santa Cruz, de l’Institut Max Plank pour la recherche sur le système solaire (MPS) et du CNRS en France a publié ce 18 décembre, dans la revue Nature, une étude pour répondre à l’énigme posée par l’âge réel de la Lune.

L’histoire de la Lune

Selon les scientifiques, la Lune s’est formée après un impact géant sur la Terre qui a projeté une masse bouillante dans l’espace. Celle-ci était recouverte d’un océan de roche liquide, appelé océan de magma lunaire, qui s’est cristallisé au cours du temps. À cette époque, la Lune et la Terre n’étaient pas aussi distantes l’une de l’autre. Comme l’explique dans un communiqué le premier auteur de cette étude, Francis Nimmo de l’Université de Californie à Santa Cruz : « Nous nous intéressons particulièrement à la phase où la distance entre la Terre et la Lune était d’environ un tiers de la distance actuelle ».

C’est au cours du temps que la forme de la Lune a changé et que son orbite est devenue de forme plus elliptique. Cela a entrainé un changement de la vitesse de la Lune et de sa distance par rapport à la Terre. Ces variations ont provoqué un réchauffement, depuis l’intérieur de la Lune, tellement important qu’il a fait fondre une grande partie de la croûte lunaire.

Une réinitialisation de l’horloge géologique de la Lune

L’âge de la Terre ou de la Lune peut être lu dans les compositions des roches. Comment ? La composition d’une roche va se transformer avec son environnement. Dans un environnement très chaud, la roche va changer de composition. Au contraire, dans un environnement froid, sa composition va se figer. À ce moment-là, une partie de ses atomes radioactifs, « piégés » par le froid, va se désintégrer progressivement et « l’horloge géologique » se met en route.

Sur la surface de la Lune, les chercheurs ont trouvé quelques grains d’une roche appelée le zircon. Celle-ci est résistante à la chaleur et est probablement restée froide à certains endroits de la croûte lunaire. Les chercheurs ont prouvé que le zircon trouvé datait d’un temps plus ancien que le reste des roches dénichées sur la surface de la Lune. Il est donc la preuve que la Lune est plus vieille que précédemment estimée.

Thorsten Kleine, directeur du MPS et co-auteur de l’étude, déclare : « Le volcanisme intense a probablement réinitialisé l’horloge géologique de la Lune. Les échantillons de roches lunaires ne révèlent donc pas leur âge d’origine, mais seulement la date à laquelle elles ont été fortement chauffées pour la dernière fois ».

Les chercheurs concluent, dans cette étude, que la Lune elle-même a entre 4,43 et 4,51 milliards années (puisque son zircon est âgé de tant). Sa croûte, quant à elle, a été remodelée plus tard par un réchauffement important et date d’il y a 4,35 milliards d’années, ce qui correspond à la précédente estimation basée seulement sur les roches.

Cette hypothèse expliquerait de nombreuses autres énigmes posées par la Lune jusqu’à présent. Par exemple, son nombre réduit de cratère par rapport à son âge, comme l’explique Alessandro Morbidelli, coauteur de l’étude et chercheur au CNRS : « La lave provenant de l’intérieur de la Lune aurait pu remplir les premiers bassins d’impact et les rendre ainsi méconnaissables ».