La Lune est en train de rétrécir : plus de 10 000 failles à sa surface révèlent ce qui se passe

Que se passe-t-il quand un objet chaud se refroidit ? Il se contracte. Ce phénomène physique peut être aisément observé dans la vie de tous les jours, notamment sur les objets métalliques dont le volume peut varier de manière significative entre l'été et l'hiver, ou lorsqu'ils sont chauffés puis refroidis. La contraction thermique est liée au comportement des atomes qui constituent la matière. Lorsque la température diminue, leur agitation thermique baisse et, dans la plupart des matériaux, leur distance moyenne d'équilibre se réduit. Le matériau occupe alors un volume plus petit : il se contracte. Penser que ce phénomène observable à notre échelle s'applique à un astre comme la Lune peut paraître étonnant, et pourtant c'est bien le cas.

Des escarpements liés à une contraction de la croûte

Depuis sa formation il y a 4,5 milliards d'années environ, la Lune se refroidit en effet progressivement. Et tout comme les matériaux qui nous entourent, ce refroidissement s'accompagne d'une contraction thermique. Ce phénomène est connu depuis plusieurs dizaines d'années. Dans les années 1970, les astronautes des missions Apollo observent en effet de nombreux escarpements sur la Lune qui ne sont pas associés à des impacts météoritiques, mais à des failles de chevauchement. Les sismomètres déposés sur le sol lunaires enregistreront d'ailleurs une multitude de petits séismes compatibles avec de tels mouvements de contraction.

La Lune est en train de rétrécir et cela met en danger les futures bases humaines !

Bientôt une carte du risque sismique sur la Lune ? Et pourquoi pas ? Car une nouvelle étude vient de montrer que notre satellite naturel est animé de nombreux séismes en lien avec à sa contraction thermique. Un fait à prendre en compte, notamment dans l’optique de l’installation d’une base lunaire permanente.... Lire la suite

C'est la sonde Lunar Reconnaissance Orbiter, lancée en 2009, qui permettra de confirmer cette hypothèse d'une contraction thermique de la Lune, en observant la distribution des failles et l'apparition de nouveaux escarpements. Mais à quelle vitesse se produit ce phénomène ?

De nombreuses failles sont visibles à la surface de la Lune. Elles seraient liées à sa contraction thermique. © Nasa, KARI, ASU, Intuitive Machines, Smithsonian

45 mètres en moins sur les derniers 400 à 800 millions d’années

Pour répondre à cette question, des chercheurs ont identifié, grâce aux images fournies par le LRO, plus de 10 000 failles récentes à la surface de la Lune.

La Lune a récemment perdu 100 mètres de diamètre...

Les planétologues s’en doutaient mais manquaient de preuves : la Lune s’est récemment contractée, perdant au moins une centaine de mètres de diamètre si l’on en croit les récentes analyses des images de la sonde Lunar Reconnaissance Orbiter, en orbite autour de notre satellite.... Lire la suite

 

Leur analyse a permis de calculer que la Lune se contracte d'environ 6 à 11 centimètres par million d'années (soit environ 0,1 micromètre par an). Si l'on regarde à une échelle de temps bien plus grande, cela signifie que le rayon lunaire a diminué d'environ 45 mètres sur les derniers 400 à 800 millions d'années.

Une couverture isolante qui aurait retardé la formation des failles

Cette étude publiée dans la revue The Planetary Science Journal suggère également que ces grandes failles liées à la contraction thermique ne se seraient pas formées dans les premiers temps de l'histoire de la Lune et seraient au contraire bien plus récentes qu'on ne le pensait auparavant. Les chercheurs proposent en effet que la Lune aurait pu conserver une grande partie de sa chaleur interne pendant une longue période grâce à une épaisse couche de roches fragmentées (le mégarégolithe) qui aurait agi comme une sorte de couverture isolante.

La présence d'une épaisse couche isolante de mégarégolithe aurait retardé longtemps le refroidissement de la Lune et sa contraction thermique. © Intuitive Machines, Rick Hoppe, Smithsonian

Le mégarégolithe est constitué principalement par l'accumulation de débris d'impacts. Or, tandis que les roches compactes conduisent efficacement la chaleur, les roches très fracturées sont bien moins conductrices en raison de la présence de nombreux vides. La présence d'une telle couche isolante de plusieurs kilomètres d'épaisseur aurait donc pu retarder le refroidissement et la contraction de la Lune.

Ces résultats pourraient aider à comprendre l'évolution thermique d'autres corps planétaires dépourvus d'une tectonique des plaques comparable à celle de la Terre.