Découverte sur la Lune de traces d’activité tectonique

© Nasa
En observant la face visible de la Lune, des géologues ont trouvé les indices d’une activité tectonique qui serait toujours en cours. Depuis les missions Apollo, cette activité fait débat. Notre satellite serait donc loin d’être mort ?

Contrairement à la Terre, la Lune n’a pas de plaques continentales. Pourtant, des traces d’activité tectonique sur sa face visible viennent d’être identifiées par deux chercheurs, qui publient leur étude dans la revue Geology. Adomas Valantinas (université de Berne) et son collègue Peter Schultz ont étudié les données de température de la surface de notre satellite acquises par la sonde Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) pendant la nuit lunaire. Grâce à elles, ils ont montré que sur de nombreuses crêtes rocheuses, le régolithe lunaire était absent, laissant la roche nue exposée. « C’est comme si vous alliez dans le désert la nuit et que vous touchiez un rocher. Il sera plus chaud que le sable, car il a plus d’inertie thermique, et rend la chaleur accumulée dans la journée », précise Adomas Valantinas. Or, cette absence de régolithe surprend. Sans vent sur la Lune, qu’est-ce qui a pu faire disparaître la couche de poussière de ces crêtes ?

Des séismes enregistrés par les missions Apollo

L’activité tectonique est une candidate de choix. En effet, les géologues qui étudient la Lune supposent depuis longtemps que le satellite de la Terre en possède une. Déjà, en 1957, la découverte même de crêtes rocheuses par les sondes semblait indiquer l’existence de forces de compression qui créaient des plis dans la croûte. Puis les missions Apollo ont mesuré des séismes superficiels entre 1969 and 1977.

À gauche : la Lune telle nous la voyons. Au centre : sa carte topographique, avec en rouge, les altitudes les plus élevées, et en bleu, les plus basses. À droite : la carte gravimétrique établie par la mission Grail, qui révèle une vaste zone encerclant l’océan des Tempêtes. © Nasa/GSFC/JPL/Colorado School of Mines/MIT

Pour confirmer leur hypothèse, Adomas Valantinas et Peter Schultz se sont intéressés à l’intérieur de la Lune, en utilisant les données d’une autre mission lunaire de la Nasa, Gravity Recovery and Interior Laboratory (Grail). En 2012, en mesurant les variations du champ de gravité, cette mission avait montré l’existence d’un vaste réseau d’intrusions de roches magmatiques dans le manteau lunaire, profondes de 40 à 100 km. En comparant ces intrusions à l’emplacement des crêtes, les chercheurs ont trouvé une corrélation quasi parfaite. « Il semble que ces crêtes soient la manifestation en surface du mouvement de ces intrusions révélées par Grail », explique Adomas Valantinas. Ces intrusions seraient nées d’un cataclysme : un impact géant au pôle Sud datant de 4 milliards d’années, qui aurait laissé des failles sur la face visible. Celles-ci auraient ensuite servi de tunnel au magma du noyau lunaire pour remonter à la surface. Bien qu’elles aient donc été comblées par du basalte, ces intrusions seraient constamment en train de se réajuster sous l’effet des forces de marées dues à l’attraction terrestre, entraînant des forces de compression qui formeraient de nouvelles crêtes, dépourvues donc de régolithe.

Une hypothèse encore débattue

Cette théorie semble convaincante, mais la question de savoir si les intrusions sont encore actives reste ouverte pour les auteurs. C’est aussi l’avis de Thomas R. Watters, spécialiste de la géologie lunaire au Center for Earth and Planetary Studies, à Washington. Dans une publication de 2019, son équipe a avancé deux hypothèses pour expliquer la présence de roches dépourvues de régolithe : « Soit les crêtes sont créées et exposées par l’activité tectonique récente des intrusions, comme concluent Valantinas et Schultz ; soit les roches sont mises à nu par des secousses sismiques globales qui font tomber le régolithe ». Pour Thomas R. Watters, l’hypothèse d’intrusions encore actives pose toutefois question : « Cela suppose que le stress mécanique créé par l’impact initial ne se soit toujours pas relâché, alors qu’il date de plusieurs milliards d’années. »

De nouvelles données sismiques sont nécessaires pour confirmer l’activité tectonique de la Lune. © Nasa.

Serait-ce cette activité que les sismomètres des missions Apollo ont mesurée en 1969 ? Pour établir un lien clair, il manque aux géologues des données sismiques : aucune mesure n’a été faite depuis les derniers pas des astronautes sur la Lune. Adomas Valantinas espère qu’une prochaine mission lunaire viendra compléter les anciennes mesures. Les scientifiques pourraient ainsi mieux comprendre les liens entre les séismes, les intrusions et le mouvement du régolithe. Par ailleurs, ils pourraient mieux évaluer les risques sismiques pour de futurs alunissages. « Certains pensent qu’il ne se passe rien sur notre satellite. Pourtant, on continue d’y trouver des trésors scientifiques. Cela nous rappelle que, même lorsque nous pensons tout connaître, il reste des choses nouvelles à découvrir ! » conclut le chercheur.

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