Astronomie, Satellite, Espace

Un système de rift étendu sur la Lune?



Les données gravimétriques de la mission GRAIL de la NASA suggèrent qu'Oceanus Procellarum est entouré d'un système de rift enterré.

Figure 1: Le concept d'un artiste de ce à quoi pourraient ressembler les fissures qui forment une frontière autour d'Oceanus Procellarum alors qu'elles étaient inondées de lave. Crédit d'image: NASA / Colorado School of Mines / MIT / JPL / GSFC.

Les cartes de gravité révèlent d'anciennes failles

De nouvelles cartes gravimétriques préparées à partir des données de l'engin spatial GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) de la NASA révèlent qu'Oceanus Procellarum, la plus grande jument lunaire, n'a pas été formée par un énorme impact d'astéroïdes. Au lieu de cela, c'est une zone qui a été inondée par la lave d'un vaste système de rift (figure 1). Cette découverte semble réécrire l'histoire géologique du côté proche de la lune.

Figure 2: Image du côté proche de la lune de l'engin spatial Galileo montrant l'Oceanus Procellarum sombre s'étendant sur le quadrant nord-ouest. Crédit d'image: NASA / JPL.

Une structure d'impact ou un bassin délimité par le Rift?

Oceanus Procellarum est une grande jument lunaire avec un contour irrégulier qui s'étend sur le quadrant nord-ouest du côté proche de la lune. C'est l'une des plus grandes caractéristiques de la lune, avec une surface relativement plate et une largeur d'environ 1 800 milles (figure 2).

Au milieu des années 1970, de nombreux scientifiques lunaires ont favorisé la théorie selon laquelle Oceanus Procellarum était produit par un énorme impact d'astéroïde. L'impact aurait eu lieu au début de l'histoire de la Lune, car les coulées de lave dans Oceanus Procellarum ont plus de 3 milliards d'années. 1

Un si gros astéroïde aurait pénétré la croûte de la lune et aurait produit un cratère rond qui aurait été rapidement inondé de lave de l'intérieur de la lune. Au cours des 3 milliards d'années après l'impact, la forme ronde du cratère aurait été masquée par des impacts ultérieurs, des éjectas, des coulées de lave et d'autres activités. 2

La cartographie gravimétrique récente utilisant les données du vaisseau spatial GRAIL de la NASA suggère une nouvelle origine pour la plus grande jument de la lune. Les bords d'Oceanus Procellarum semblent être délimités par un vaste système de rift. Il y a plus de 3 milliards d'années, ces fissures ont produit un jet de lave qui a inondé la zone de l'Oceanus Procellarum actuel et a produit la surface relativement lisse qu'elle a aujourd'hui (figure 3). 3

Figure 3: Le rouge sur cette image représente le modèle de rifting autour d'Oceanus Procellarum induit par les anomalies de gravité de la mission GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory). On pense que ce contour rectangulaire est le vestige d'un système de rift qui a délivré du magma à la surface du côté proche de la lune, inondant les zones basses de lave. Le contour rectangulaire diffère du contour circulaire attendu pour une structure d'impact d'astéroïde. Le motif ressemble à des fractures qui se développent dans les matériaux en réponse aux contraintes thermiques. 2 Crédit d'image: Ernie Wright, NASA Scientific Visualization Studio. Agrandir la carte.

Comment fonctionnent les satellites GRAIL

La mission GRAIL de la NASA consistait en une paire de satellites en orbite autour de la lune à une altitude d'environ 34 miles. Ils ont collecté des mesures de gravité capables de révéler des différences de densité dans le sous-sol lunaire ainsi que l'épaisseur de la croûte lunaire.

Les satellites ont volé en formation rapprochée. Alors qu'ils traversaient des zones de la lune avec une gravité plus ou moins grande, la distance entre les satellites a été modifiée par la force de l'attraction gravitationnelle de la lune. Ces changements de distance ont ensuite été utilisés pour produire des cartes de gravité et d'épaisseur crustale de la lune (figure 4).

Satellites GRAIL: Représentation artistique des satellites jumeaux GRAIL en orbite autour de la lune, collectant des données gravimétriques et les retransmettant sur Terre. Image de la NASA / JPL-Caltech.

Figure 4: Cartes de gravité et d'épaisseur de la croûte de Bouguer du côté proche de la lune. La carte de gravité révèle les emplacements des cratères d'impact et les systèmes de rift inférés. La carte de l'épaisseur de la croûte révèle une croûte très mince sous des structures d'impact évidentes mais une croûte d'épaisseur irrégulière sous Oceanus Procellarum. 3 Crédit d'image: NASA Scientific Visualization Studio.

Figure 5: Carte de gravité de Bouguer du côté proche de la lune. Les caractéristiques de gravité du système de rift inféré peuvent être vues comme un rectangle rouge décrivant grossièrement l'Oceanus Procellarum. 3 Crédit d'image: NASA Scientific Visualization Studio.

Révélé par Gravity Mapping

Voici ce que les chercheurs ont trouvé et n'ont pas trouvé dans les données GRAIL:

1) Ils ont trouvé des caractéristiques de gravité qui suggèrent un système de rift enfoui qui forme un contour rectangulaire autour de l'Oceanus Procellarum (l'emplacement de ce système de rift proposé est indiqué en rouge sur la figure 3). 4 Le contour rectangulaire du système de rift correspond étroitement à la forme actuelle d'Oceanus Procellarum et est différent de ce qui serait attendu en réponse à un impact d'astéroïde. Les caractéristiques de gravité supposées être des failles peuvent également être vues en rouge sur la carte de gravité (figure 5).

2) Ils ont trouvé des caractéristiques de gravité circulaires distinctes sous tous les grands cratères d'impact de la lune (ceux-ci apparaissent comme les caractéristiques rouges circulaires de la figure 4).

3) Ils n'ont pas trouvé de caractéristique de gravité circulaire similaire sous Oceanus Procellarum. Au lieu de cela, les valeurs de gravité suggéraient une croûte d'épaisseur variable dans cette zone (figure 4) 5.

Oceanus Procellarum n'a pas été formé par l'impact

Les données gravimétriques de la mission GRAIL semblent tuer la théorie de la formation d'impact d'Oceanus Procellarum. Au lieu de cela, il prend en charge une formation créée par les basaltes d'inondation d'un système de rift massif.

Rifting et l'origine d'Oceanus Procellarum
1 Ocean of Storms, Oceans of Argument: Paul D. Spudis; article publié sur le site AirSpaceMag.com; 1er novembre 2012.
2 Qu'est-ce qui a mis l'homme dans la lune dans la lune?: Phil Plait; article sur le blog Bad Astronomy sur Slate.com, 2 octobre 2014.
3 La mission de la NASA pointe vers l'origine de «l'océan des tempêtes» sur la Lune de la Terre: D.C. Agle, NASA Jet Propulsion Laboratory; Dwayne Brown, siège de la NASA; Kathleen Morton, École des mines du Colorado; Communiqué de presse publié sur le site Web de la NASA, le 1er octobre 2014.
4 failles Procellarum pour la couverture de la nature: Ernie Wright, visualiseur / animateur; Jeff Andrews-Hanna, scientifique; Studio de visualisation scientifique de la NASA; Visualization Release publiée sur le site Web de la NASA, le 1er octobre 2014.
5 cartes gravimétriques de la mission principale de GRAIL: Ernie Wright, visualiseur / animateur; Maria Zuber et Erwan M. Mazarico, scientifiques, Massachusetts Institute of Technology; Le studio de visualisation scientifique Goddard Space Flight Center de la NASA; Publication de visualisation publiée sur le site Web de la NASA; 5 décembre 2012.
6 Basalte: Hobart King; article sur.

Comprendre ce que vous ne pouvez pas observer directement

Cette nouvelle idée pour la formation d'Oceanus Procellarum est une théorie basée sur des informations collectées à distance. Il peut être correct ou mis de côté à mesure que de nouvelles idées ou de nouvelles informations deviennent disponibles. Même si une équipe humaine a visité la lune et collecté des données de forage ou sismiques à travers Oceanus Procellarum, leur capacité à améliorer cette théorie pourrait ne pas être possible. La réponse est difficile à «connaître» car les données disponibles seront toujours fragmentaires et sujettes à interprétation.