Une mission chinoise à l'autre bout de la lune a peut-être mis au jour les secrets du manteau de la lune.
La mission a envoyé un atterrisseur dans le plus grand cratère du système solaire, où un impact a probablement envoyé des fragments du manteau à la surface de la lune. La nouvelle recherche peut être le meilleur aperçu à ce jour de la deuxième couche du satellite naturel de la Terre, qui reste largement mystérieuse. La Lune, comme la Terre, a une croûte, un manteau et un noyau. La croûte est faite de plagioclase ou de silicate d'aluminium, mais la composition du manteau est restée mystérieuse - ni le programme américain Apollo ni les missions soviétiques Luna dans les années 1960 et 1970 n'ont réussi à ramener des échantillons de roche contenant du matériel du manteau.
L'atterrisseur lunaire Chang'E-4, envoyé de l'autre côté de la lune par la Chine au début de cette année, pourrait enfin avoir un aperçu du mystérieux manteau. Certaines des premières mesures renvoyées par le rover lunaire de l'atterrisseur suggèrent que le cratère massif du pôle Sud-Aitken contient des fragments du manteau supérieur de la lune.
Manteau mystère
Le sol testé par le spectromètre visible et proche infrarouge à bord du rover Yutu-2 montre des modèles de réflectance lumineuse qui indiquent des niveaux élevés de pyroxène et d'olivine à haute teneur en calcium, deux minéraux trouvés dans de nombreuses roches ignées et métamorphiques et supposés depuis longtemps pour constituer le manteau de lune. Olivine, qui est abondante dans le manteau terrestre, était auparavant difficile à trouver sur la surface lunaire, cependant, ont écrit aujourd'hui (15 mai) dans la revue Nature des chercheurs dirigés par Chunlai Li des Observatoires nationaux d'astronomie de l'Académie chinoise des sciences.
"Les résultats de Li et de ses collègues sont passionnants et pourraient avoir des implications considérables pour caractériser la composition du manteau supérieur de la Lune", a écrit Patrick Pinet, scientifique planétaire à l'Institut de recherche en astrophysique et en planétologie en France, dans un article d'opinion accompagnant le nouveau document. . (Pinet n'a pas participé à la recherche.)
Les scientifiques planétaires soupçonnent que la lune s'est formée lorsqu'un impact énorme a projeté d'énormes quantités de matériaux sur la Terre primitive. Au début de la lune, toute la surface du satellite aurait été un océan de magma en fusion. Dans cet océan, les minéraux se sont séparés par la densité, avec un plagioclase plus léger montant vers le haut et des minéraux plus lourds, riches en fer et en magnésium, s'enfonçant dans le manteau.
Comprendre ce processus sur la lune est important, a écrit Pinet, car la lune a la même structure à trois couches que la Terre, mais sans les complications causées par la tectonique des plaques (dont la Terre a mais la lune manque).
"Il est donc d'une grande valeur pour comprendre l'évolution des intérieurs planétaires", a écrit Pinet. Mais sans preuve directe de la composition du manteau lunaire, c'est une tâche difficile.
Sous la surface
L'atterrisseur chinois Chang'E-4 pourrait changer tout cela. Le 3 janvier 2019, l'atterrisseur s'est installé dans le pôle Sud-Aitken, qui a un diamètre énorme de 1553 miles (2500 kilomètres) et est marqué de petits cratères. Les chercheurs pensent que l'impact qui a créé le bassin était suffisamment important pour pénétrer profondément dans le manteau lunaire et cracher certains de ses minéraux à la surface.
Les premiers résultats du spectromètre visible et proche infrarouge suggèrent que l'impact a fait exactement cela. L'instrument utilise des faisceaux de lumière sur la partie visible et proche infrarouge du spectre pour analyser les minéraux dans le sol, collectant des données sur les longueurs d'onde de la lumière qui se réfléchissent sur le matériau. Les résultats peuvent ensuite être comparés à la réflectance des minéraux connus, pour voir ce qui correspond.
Dans le cratère Von Kármán dans le bassin, le rover a découvert des roches riches en fer et en magnésium qui avaient été éjectées du cratère lors de l'impact. En plus du pyroxène et de l'olivine à faible teneur en calcium, le matériau contenait de petites quantités de pyroxène à haute teneur en calcium, qui ne se trouvent pas autrement à la surface de la lune.
"Ceux-ci peuvent représenter des matériaux profondément enracinés potentiellement du manteau lunaire", ont écrit les chercheurs. L'éjecta provient du cratère Finsen de 45 miles (72 km) de diamètre, ont-ils découvert.
Davantage d'exploration sera nécessaire pour valider les résultats, y compris la collecte de plus d'échantillons de roche, a écrit Pinet. Li et ses collègues prévoient d'analyser la distribution de l'olivine nouvellement découverte et de mieux comprendre la géologie du matériau du manteau possible.
