La Lune est plus vieille qu’on ne le pense, et cela change notre connaissance de l’âge de la Terre

La Lune s’est formée plus tôt qu’on ne le pensait, il y a environ 4,51 milliards d’années. Dans une étude publiée le 29 juillet 2019 dans la revue Nature Geoscience, des scientifiques expliquent ce que cette découverte change pour la connaissance de notre propre planète. « La date de l’impact qui a formé la Lune est une contrainte importante pour connaître l’origine de la Terre », écrivent-ils.

Notre satellite s’est formé 50 millions d’années après la naissance du système solaire, lui-même formé il y a 4,56 milliards d’années, démontrent les chercheurs. Auparavant, les estimations de l’âge de la Lune étaient moins précises : certains scientifiques estimaient qu’elle s’était formée entre 30 et 100 millions d’années après la formation du système solaire. D’autres pensaient que sa formation pouvait avoir eu lieu jusqu’à 200 millions d’années après celle du système solaire.

La Lune est plus ancienne que prévu.

Source : Pxhere/CC0 Domaine public (photo recadrée)

Si l’ancienneté de la Lune est l’objet d’un débat, la communauté scientifique est à peu près d’accord sur la manière dont le satellite naturel de la Terre s’est formé. Le scénario le plus accepté est celui d’un impact géant entre la jeune Terre et une protoplanète de la taille de Mars, nommée Théia. C’est certainement un océan de magma terrestre qui a en partie formé la Lune. En se refroidissant, cet océan qui recouvrait la Lune a formé des roches. Des similitudes chimiques entre la Terre et la Lune ont encouragé l’hypothèse « qu’elles partagent un même héritage chimique », notent les auteurs de cette nouvelle étude.

Les roches de la Lune aident à connaître la Terre

Les roches de la Lune renseignent sur l’histoire de sa formation, mais pas seulement. Les roches lunaires ont aussi davantage de chances de nous apprendre le passé de la Terre que ne peut le faire notre planète elle-même. « De telles observations ne sont plus possibles sur Terre, car notre planète a été géologiquement active au fil du temps. La Lune offre donc une occasion unique d’étudier l’évolution de notre planète », résume Peter Sprung, ingénieur chimiste, membre de l’université de Cologne et co-auteur de l’étude, dans un communiqué.

D’après les connaissances actuelles, on estime que la Terre serait âgée de 4,54 milliards d’années, avec une marge d’erreur de 50 millions d’années. Puisque la formation de la Lune est le dernier événement important qui s’est produit après la formation de la Terre, connaître l’âge de notre satellite renseigne indirectement sur l’âge de notre planète. On sait qu’elle est au moins aussi ancienne que la Lune. Cette nouvelle étude suggère donc que la Terre est au minimum âgée de 4,51 milliards d’années.

L'hypothèse de l'impact géant.

Source : Wikimedia/CC/Citronade (photo recadrée et modifiée)

Des échantillons des missions Apollo

Pour parvenir à cette conclusion, les scientifiques ont utilisé des échantillons lunaires collectés lors des missions Apollo (qui se sont achevées en 1972). Ils ont utilisé les liens entre 3 éléments chimiques : le hafnium, le tungstène (des métaux de transition) et l’uranium (un métal lourd radioactif). Grâce à ça, les chercheurs ont étudié la fusion qui avait été nécessaire pour créer des zones sombres sur la Lune. C’est ainsi qu’ils ont estimé que la solidification de la Lune avait déjà commencé 50 millions d’années après la formation du système solaire.

Les auteurs concluent que ces éléments plaident en faveur d’un scénario où la Lune serait bien plus vieille que l’on aurait pu le supposer. Ils espèrent ainsi mettre fin à la longue controverse scientifique sur l’âge de notre satellite. « Cette méthode peut aussi être utilisée pour déchiffrer les étapes de la formation d’autres corps planétaires, ce qui est d’une importance capitale pour les futures missions de retours d’échantillons », concluent les auteurs. La mission Mars 2020, qui doit être lancée l’année prochaine par la Nasa, devra par exemple recueillir des échantillons sur la planète rouge — l’horizon de la future mission lunaire habitué Artémis.