La sonde chinoise Chang'e 5, s’est posée sur la lune. Ainsi, la Chine entre dans le top 3 des pays ayant ramené des roches lunaires sur Terre. Une carte localisant le site d’atterrissage de Chang'e 5 sur le satellite naturel a été publiée. Voici l'explication de ce fait scientifique de la plus grande importance.
Un dilemme Scientifique de la plus haute importance
Un nouveau fait scientifique a eu lieu le 1er décembre 2020. En effet, la Chine a fait un nouveau pas dans l'exploration lunaire. La sonde Chang'e 5, qui s'est posée sur notre satellite naturel, y a joué le plus grand rôle. Le réel objectif de cet exploit était de ramener des échantillons de roches lunaires pour étudier leur composition et les dater. Transportant 2 kg d'échantillons, Chang'e 5 s’est posée en Mongolie en décembre 2020.
Une équipe internationale menée par Xiaochao Che présente dans Sciences les premiers résultats concernant ces échantillons. Une immense plaine basaltique suspectée par les scientifiques d'être relativement jeune, a accueilli la sonde spatiale qui s’est posée au milieu d'une région nommée Océan des Tempêtes.
La Chine a donc entamé cette mission dans le but de récupérer des échantillons basaltes pour les dater et connaître leur composition. Il s’agit d’une étude ayant un grand intérêt scientifique : elle permettra de déterminer l'origine de ce magmatisme (relativement) récent pour définir l'âge absolu des basaltes de cette région. L'opération aura pour but d'affiner la chronologie des impacts lunaires et de connaître l'âge de ces roches.
Notons que la datation des surfaces se fait généralement par chronologie des impacts lunaires. La lune étant un corps sans érosion, les traces des impacts météoritiques ne s’effacent pas comme lorsqu’elles sont sur Terre. La seule exception à la règle est la destruction par un nouvel impact ou leur recouvrement par une coulée de lave. L’estimation du temps écoulé par un cratère sur la lune est mesurée d'après la densité de ce dernier. Plus celle-ci est élevée, plus la surface lunaire dans cette région est vieille, et inversement. Il est ainsi possible d’établir une chronologie relative des surfaces.
Une relation âge/densité peut être obtenue grâce à la corrélation avec les âges des échantillons rapportés sur Terre suite aux différentes missions.
C’est de cette manière que se font les estimations d'âge sur des zones non échantillonnées, c'est-à-dire à peu près toute la surface de la Lune. Cela est incontestablement en corrélation avec le fait que la quantité d'échantillons rapportée reste pour l'instant très faible. Il est aussi possible de dater les surfaces d'autres planètes, dont Mars grâce à cette relation âge/densité. Cependant, il est évident que des corrections sont indispensables
La chronologie de tous les événements de notre système solaire peut se faire selon la méthode évoquée précédemment. C'est dans ce contexte qu’il est essentiel de connaître avec précision la chronologie des impacts lunaires. Pourtant, elle était très peu contrainte pour la période inférieure à 3 milliards d’années, entre autres à cause du manque d'échantillons.
Des échantillons preuves d’un volcanisme relativement récent
Nous constatons donc que l’objectif des chercheurs a été dans un premier temps de mesurer l'âge des échantillons de basaltes lunaires récupérés grâce à la mission Chang'e-5. Ensuite, la composition minéralogique des basaltes a pu être déterminée, et ce, afin d’expliquer l'origine de cette formation volcanique. Ainsi, l'âge des basaltes serait de 1,96 milliard d'années. Ceci rajeunit la surface de cette zone d'un milliard d'années environ.
Les courbes âge/densité de cratères pour cette période pourront donc être affinées par cette nouvelle valeur. Selon ces résultats, près de 2,000 km3 de laves basaltiques ont érupté à proximité du site d'atterrissage de la sonde. Ceci s’est déroulé sur une période relativement récente, un détail pour le moins étonnant. En effet, expliquer un volcanisme aussi récent sur un corps aussi petit que la Lune n'est pas une tâche aisée.
Selon l’étude minéralogique de ces basaltes, le magma d’origine a été victime d'un faible degré de fusion partielle. Il arrive dans certains cas que la cristallisation ait été très fractionnée.
Quelle est donc la cause de ce magmatisme récent ? Plusieurs hypothèses ont été posées dans ce cadre.
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Il est possible que la forte concentration en éléments radioactifs dans certaines zones du manteau lunaire ait produit des anomalies thermiques de longue durée.
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La forte concentration en éléments radioactifs dans certaines zones du manteau lunaire a causé des problèmes thermiques sur une longue période. Si cette possibilité est vraie, le résultat est la fusion et génération les basaltes recueillis par Chang'e 5.
Il est encore difficile d’étayer cette hypothèse à partir des données récoltées. Une chaleur interne induite par les effets de marée pourrait être parmi les causes de ce volcanisme. Il y a aussi une possibilité qui doit être étudiée : une minéralogie particulière du manteau induisant des températures de fusion plus faibles. Actuellement, les processus de la fusion et la présence d'une source de magma à cette époque de l'histoire de la Lune sont méconnus.
