Tout comme la Terre, la Lune a un noyau interne solide en fer en plus de son noyau externe fluide. C’est la conclusion d’une étude menée par des chercheurs français, qui ont créé divers modèles de l’intérieur lunaire. Comprendre la structure de la Lune éclairera davantage la formation du satellite naturel de la Terre – et s’il supportait autrefois un champ magnétique.
En 2011, des scientifiques planétaires de la NASA ont analysé des données sismiques enregistrées sur la surface lunaire par des astronautes dans le cadre du programme Apollo.
La soi-disant « Apollo Passive Seismic Experiment » a utilisé quatre sismomètres, déployés sur la Lune entre 1969 et 1972, qui sont restés opérationnels jusqu’à la fin de 1977.
De la même manière que les géologues utilisent les tremblements de terre pour sonder l’intérieur de notre planète, la mesure des « tremblements de lune » fournit une fenêtre sur la structure de la Lune.
En effet, la trajectoire et la vitesse des ondes sismiques peuvent changer en fonction de la densité des matériaux qu’elles traversent.
Dans le même temps, certains types d’ondes ne peuvent pas voyager à travers les liquides – ce qui signifie, par exemple, que la présence du noyau liquide dans la Terre et la Lune crée des régions «d’ombre» où les ondes de cisaillement d’un point source donné ne peuvent pas atteindre .
L’analyse par la NASA des données sismiques d’Apollo a indiqué que la Lune possédait un noyau interne solide et riche en fer – avec un rayon de près de 150 miles – entouré d’un noyau externe fluide avec un rayon d’environ 205 miles.
Contrairement à la Terre, ont déclaré les chercheurs, la Lune semble également posséder une couche limite entre le noyau et le manteau – une couche d’un rayon de près de 300 miles – dans laquelle le matériau est partiellement fondu.
L’équipe a également conclu que le noyau lunaire contient un petit pourcentage d’éléments légers comme le soufre.
Cela reflétait les conclusions d’études similaires à l’époque selon lesquelles du soufre et de l’oxygène pourraient être trouvés dans une couche autour du noyau de la Terre.
Dans la nouvelle étude, le géologue Dr Arthur Briaud de l’Université Côte d’Azur, France, et ses collègues ont effectué une analyse similaire à l’étude de la NASA, mais à l’envers.
L’équipe a expérimenté divers modèles et simulations de différentes structures internes possibles pour la Lune, en les comparant aux observations de la façon dont la Lune se déforme en réponse aux forces de marée (c’est-à-dire gravitationnelles) de la Terre et du Soleil.
Les découvertes, a déclaré l’équipe, ont donné des résultats similaires à ceux de l’étude de la NASA.
Plus précisément, le modèle le mieux adapté a prédit un noyau interne d’un rayon d’environ 160 miles, avec une densité d’environ 7 822 kg par mètre cube, ce qui correspond à une composition de fer.
L’équipe a déclaré: « Nos résultats remettent en question l’évolution du champ magnétique de la Lune, grâce à sa démonstration de l’existence du noyau interne. »
De plus, ont-ils ajouté, les découvertes soutiennent un « scénario de renversement global du manteau », ce qui explique comment certains éléments riches en fer ont fait leur chemin de l’intérieur lunaire à la surface.
Ils expliquent : « La matière aurait pu remonter à la surface, produisant des roches volcaniques qui se seraient déposées dans la croûte lunaire. Par la suite, les matériaux qui étaient trop denses par rapport au matériau de la croûte environnante sont redescendus jusqu’à la limite noyau-manteau.
Les résultats complets de l’étude ont été publiés dans la revue Nature.
