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La Lune, fille de Gaïa Structures géologique et magnétique (V) Grâce aux mesures stratigraphiques et surtout grâces à l'analyse des échantillons rapportés par les missions Apollo, nous savons aujourd'hui qu'elle fut exactement l'évolution géologique de la Lune dont voici la chronologie des événements qui s'y sont succédés depuis plus de 4 milliards d'années. Notre satellite s'est formé il y a environ 4.55 milliards d'années, à la même époque que la Terre. Sa surface se solidifia 300000 ans plus tard, formant une écorce stratifiée peu dense composée d'anorthosites. Vers 4.3 milliards d'années, la croûte lunaire était à peine refroidie qu'un intense bombardement météoritique laissa des cicatrices importantes : ce sont les grands bassins d'Aitkin au Pôle Sud, Mare Australe (limbe sud-est), Mare Tranquilllitatis (sous l'oeil droit), Mare Fecunditatis, Mare Nubium, Mare Smythii et l'apparition des premiers cratères d'impacts tels que Deslandres, Schiller, Zucchius, Grimaldi ou Ptolémée. S'étendant sur plusieurs centaines de kilomètres, certains de ces cratères présentent un fond très étendu en partie comblé de lave et parfois associé à des anneaux concentriques extérieurs signes de la violence de l'impact. C'est à cette époque que nous assistons aux premiers signes d'une activité volcanique sur la Lune, activité qui cessa vers 3.8 milliards d'années.
Entre 3.92 et 3.85 milliards d'années nous assistons à la formation des derniers grands bassins de Mare Nectaris, Mare Humboldtianum, Mare Humorum, Mare Crisium pour se terminer avec la formation de Mare Serenitatis, "l'oeil droit" de la Lune. C'est à cette époque que se formèrent les grands cirques de Longomontanus, Gauss, Clavius et Bailly. Un peu plus tard, vers 3.8 milliards d'années la Lune est à nouveau percutée de face et reçoit son "oeil gauche" qui deviendra Mare Imbrium. 5 à 600000 ans plus tard se forment Sinus Iridum et Mare Orientale. Un intense bombardement météoritique débuta alors qui vit la formation des cratères de Maupertuis, Pétavius, Cassini, Arzachel, Piccolomini, Platon, Archimède, Humboldt, Atlas et Sharp parmi d'autres ainsi que les premiers flots de lave importants
Entre 3.9 et 3.1 milliards d'années, l'activité thermodynamique du manteau se propagea jusqu'à la surface lunaire, se mélangeant aux roches de surface. C'est parce que l'écorce de sa face visible est nettement moins épaisse que celle de sa face cachée (60 km contre 100 km) que de nombreuses régions ont été comblées par les flots de lave, atteignant par endroit 1500 m d'épaisseur, donnant ce visage si caractéristique à la Lune. Par la suite, le bombardement météoritique a fortement décru et entre 3.2 et 1.1 milliards d'années d'ici nous assistons surtout à la formation d'Eratosthène et de Hausen. La région de Marius se soulève, son sol se fissure en donnant naissance à des dizaines de failles et de dômes tandis que les derniers flots de laves s'écoulent de Mare Imbrium. Enfin, il y a 900 millions d'années Copernic apparut sur la Lune; Tycho se forma voici 108 millions d'années puis finalement Aristarche il y a 100 millions d'années. Notons que selon des simulations réalisées en 2007, Tycho et le cratère de Chicxulub dans le Yucatan (celui qui serait à l'origine de l'extinction des dinosaures) auraient été formés par deux fragments provenant du même astéroïde parent, appartenant à la famille Baptistina. Les dernières coulées de laves apparuent sur la Lune émanèrent de Lichtenberg. Depuis un calme relatif règne sur la Lune; de temps en temps mais c'est assez rare, on observe des éclats brillants signe de l'impact de quelques météorites sur la surface lunaire. A consulter : Définition des reliefs lunaires
Aujourd'hui on constate que des flots de lave de 100 à 1500 m d'épaisseur ont comblé les cratères d'impacts et les bassins pour former les mers de basaltes. Ceux-ci sont différents des basaltes terrestres. Ils contiennent moins de sodium, de carbone et d'eau mais sont plus riches en titane, en fer et en éléments lourds. Depuis 3 milliards d'années, l'activité lunaire s'est assoupie, le bombardement météoritique s’est fait plus rare et le visage de la Lune ne s'est plus guère modifié. En un an et demi les sismographes ont enregistré 815 signaux d'impacts, dont les masses s'échelonnaient entre 50 g et 50 kg, auxquels il faut ajouter les milliers de micrométéorites qui criblent sa surface, pulvérisant le substrat en poussière. Ce taux de changement à la surface de la Lune étant très variable au cours des âges, le visage de la Lune que l'on observe aujourd'hui est en réalité celui d'un astre très âgé; à l'époque des dinosaures déjà, la Lune présentait un visage pratiquement identique à celui que nous observons aujourd'hui !
De nos jours, le régolite (des brèches plus ou moins fondues constituées de débris) s'accumule sur la Lune sous forme de poussière à raison de 2 m d'épaisseur chaque milliard d'année. La Lune est solide sur les trois-quarts de son épaisseur. Les ondes sismiques sont interrompues et se réfléchissent vers 1000 km de profondeur; au-delà la matière est fluide. Sous l'écorce, le manteau est donc solide. Après une zone de transition de quelques dizaines de kilomètres nous arrivons au noyau, dont une partie portée à 1500°C est encore en fusion et se compose de fer. Il s'étend sur 700 km. A consulter : Coupes microscopiques de brèches lunaires (Union College) Enfin la surface de la Lune présente une variation prononcée du champ magnétique d'un endroit à l'autre, tant en intensité qu'en direction. Des écarts d'un facteur 500 ont été relevés (6 à plus de 3000 gammas), alors que sur Terre le champ géomagnétique double localement (30000 à 60000 gammas). Des rochers présentent encore actuellement une aimantation très forte. Le manteau de la Lune étant pratiquement solide, le magnétisme actuel serait la trace d'une époque passée où le manteau lunaire était nettement plus fluide, induisant un champ magnétique bien plus intense. Dernier chapitre
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