Ce que la Lune peut nous dire à propos de la Terre

lune

La Lune pourrait abriter des morceaux de Terre qui se sont décollés de notre planète il y a des milliards d’années. Ces capsules de temps lunaires pourraient détenir des secrets sur la Terre quand la vie est apparue.

La surface de la Terre conserve très peu d’informations sur son lointain passé. L’activité tectonique constante a recyclé la croûte terrestre et a décalé des continents. La pluie, le vent, la glace et la neige ont érodé les caractéristiques de la surface sur des milliards d’années. La plupart des cratères formés par les impacts d’astéroïdes et de comètes ont été effacés du casier géologique, il reste un peu plus de 100 cratères connus sur les continents.

Mais il y a un endroit où nous pouvons aller pour en savoir plus sur le passé de notre planète : la Lune. À l’opposé de la surface de la Terre, celle de la lune est couverte de milliers de cratères de toutes tailles, beaucoup d’entre eux se sont produits peu de temps après la naissance de la Lune. La Lune ne possède pas les vents, les rivières ou le mouvement des plaques tectoniques capables d’effacer ces marques anciennes d’impacts.

Pour cette raison, la surface de la lune est comme une fenêtre sur l’histoire des débuts de notre système solaire. En étudiant la composition chimique des roches et du sol de notre satellite naturel, nous pourrions obtenir un aperçu de la propre enfance géologique de la Terre – y compris l’émergence de la vie.

concept-artiste-création-lune

Conception artistique du genre d’événement qui a probablement créé la lune. Image crédit : NASA / JPL-Caltech

La Terre s’est formée il y a 4,54 milliards années, après que d’anciens astéroïdes connus comme planétésimaux se soient entassés en un seul corps de la taille d’une planète en tournant autour du soleil. Les scientifiques pensent que la Lune s’est formée environ 70 millions d’années plus tard quand une planète de la taille de Mars est entré en collision avec la jeune Terre. Avec l’aide de modèles informatiques sophistiqués, des experts ont montré que cette énorme collision a créé une enveloppe en forme de beignet de roche fondue et de gaz chaud autour de la Terre. En calculant la façon dont ce disque brûlant perd sa chaleur, ils ont déduit que la Lune s’est condensée de tout ces matériaux chauds en moins de 100 ans.

Avance rapide d’environ 500 millions d’années. Pendant ce temps, les planètes géantes comme Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune ont probablement subi un réarrangement de leurs orbites autour du soleil en conséquence des interactions complexes de gravitation avec d’innombrables planétésimaux. Ce réarrangement a envoyé beaucoup d’astéroïdes en conflit avec la Terre. Quand ils sont entrés en collision avec notre planète, leurs impacts ont lancé des fragments terrestres dans l’orbite de la Terre. Une possibilité très passionnante consiste à ce que certaines de ces roches terrestres pourraient avoir atterri sur la lune.

Si ces morceaux de Terre sont vraiment arrivées jusqu’à la Lune, ils sont probablement toujours couchés quelque part sur la surface lunaire. Quelques études prévoient une grande concentration d’impacts près des pôles de la Lune. Dans quelques régions, il peut y avoir autant que la valeur de masse d’une petite voiture de golf sur un équivalent de 140 terrains de football. Que cette masse soit sous forme rocheuse ou de minuscules particules de poussière dépend entre autre de la façon dont les fragments de la Terre ont frappé le sol lunaire.

cratère-lune-lavoisier

A 10 km de large vue de Lavoisier cratère de la Lune. Crédit image : Arizona State University / GSFC / NASA

Indépendamment de leur taille, les restes terrestres pourraient contenir des informations précieuses sur les premières années de notre planète. Par exemple, ces météorites terrestres peuvent détenir une trace de la composition chimique de l’ancien manteau de la Terre, la couche de roche chaude entre la croûte et le noyau. L’apprentissage de la composition de la Terre il y a des milliards d’années pourrait nous permettre de faire des comparaisons avec notre planète aujourd’hui. Avec plus de données historiques, nous pourrions déduire comment une planète habitable évolue au fil du temps, ce qui nous permettrait de comprendre les systèmes planétaires extrasolaires.

Et puisque nous parlons d’habitabilité considérez ceci : si il y a des météorites terrestres sur la lune, elles pourraient nous donner des détails sur les conditions de la Terre juste avant, ou même pendant l’émergence de la vie. Les choses à rechercher sur les échantillons de roche décollés de la Terre seraient du carbone organique, les minéraux recueillis par des micro-organismes ou peut-être même des microbes fossilisés.

Une preuve du passé énigmatique de la Terre peut aussi être trouvée sur la Lune d’une manière plus subtile. Certains chercheurs ont suggéré que les anciens gaz atmosphériques de la Terre pourraient être piégés dans le sol lunaire. Juste au moment où la jeune Terre et la Lune ont été lourdement bombardées par des astéroïdes, la Lune était à la moitié de la distance de la Terre en comparaison d’aujourd’hui. Il est donc possible que l’atmosphère de la Terre soit entrée en contact avec la surface lunaire.

Pour rechercher des traces de gaz terrestres sur la lune, les partisans de cette idée suggèrent d’utiliser des techniques expérimentales connues pour détecter la présence de l’hélium, de l’azote et de l’oxygène dans les grains lunaires. L’idée serait de mesurer à quel point leurs isotopes sont différents. Comme le nombre de neutrons dans les isotopes changent à des taux connus, il est possible de mesurer quelle part d’un isotope il y a dans un grain par rapport à son isotope “parental”. Cela vous dirait combien de temps ces éléments particuliers ont été fixés aux grains. S’il s’avère que les isotopes sont là depuis au moins quatre milliards d’années, il y a une bonne chance qu’ils soient venus de la Terre.

La détection de l’oxygène terrestre de quatre milliards d’années sur la lune serait une autre façon d’apprendre à propos de l’apparition de la vie, puisque l’oxygène atmosphérique aurait probablement été produit par des organismes photosynthétiques anciens. De plus, la découverte de vieil azote pourrait signifier que la Terre primitive n’avait pas de champ magnétique comme aujourd’hui parce que les atomes d’azote chargés électriquement de l’atmosphère terrestres ne seraient pas capables d’atteindre la Lune s’il y avait eu un champ magnétique.

lune-secret-terre-primitive

Nous sommes encore loin d’obtenir une compréhension claire de notre planète. Mais la possibilité d’exploration lunaire par des entreprises privées en plus de celles menées par les agences spatiales nationales soulève des perspectives de découvertes époustouflantes qui peuvent nous éclairer sur les mystères de la Terre.

Nous pourrions bien finir par répéter les mots de l’astronaute Bill Anders d’Apollo 8 : «Nous avons fait tout ce chemin pour explorer la Lune, et le plus important est que nous avons découvert la Terre”.

Augusto Carballido est professeur adjoint de recherche à l’université Baylor.
Cet article a été initialement publié sur The Conversation.
Lire l’article original. (Anglais)

Source : EarthSky par Augusto Carballido

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *