Une nouvelle étude menée par des scientifiques de la Terre à l'Institut de géologie et de minéralogie de l'Université de Cologne a limité l'âge de la Lune à environ 50 millions d'années après la formation du système solaire. Après la formation du système solaire, il y a 4,56 milliards d'années, la Lune s'est formée il y a environ 4,51 milliards d'années. La nouvelle étude a ainsi déterminé que la Lune est beaucoup plus ancienne qu'on ne le croyait auparavant - des recherches antérieures avaient estimé que la Lune s'était formée environ 150 millions d'années après la formation du système solaire. Pour atteindre ces résultats, les scientifiques ont analysé la composition chimique d'un large éventail d'échantillons collectés au cours des missions Apollo. L'étude "Early Moon formation inferred from hafnium-tungstène systématique" a été publiée dans Géosciences de la nature .

Le 21 juillet 1969, l'humanité a fait ses premiers pas sur un autre corps céleste. Dans leurs quelques heures sur la surface lunaire, l'équipage d'Apollo 11 a collecté et ramené sur Terre 21,55 kg d'échantillons. Presque exactement 50 ans plus tard, ces échantillons nous renseignent encore sur les événements clés du système solaire primitif et sur l'histoire du système Terre-Lune. Déterminer l'âge de la Lune est également important pour comprendre comment et à quel moment la Terre s'est formée, et comment il a évolué au tout début du système solaire.

Cette étude se concentre sur les signatures chimiques de différents types d'échantillons lunaires collectés par les différentes missions Apollo. "En comparant les quantités relatives de différents éléments dans les roches qui se sont formées à des moments différents, il est possible d'apprendre comment chaque échantillon est lié à l'intérieur lunaire et à la solidification du magma océanique, " dit le Dr Raúl Fonseca de l'Université de Cologne, qui étudie les processus qui se sont produits à l'intérieur de la Lune dans des expériences de laboratoire avec son collègue le Dr Felipe Leitzke.

La Lune s'est probablement formée à la suite d'une collision géante entre un corps planétaire de la taille de Mars et la Terre primitive. Heures supplémentaires, la Lune s'est accumulée à partir du nuage de matière projeté dans l'orbite terrestre. La Lune nouveau-née était recouverte d'un océan de magma, qui a formé différents types de roches en se refroidissant. "Ces roches ont enregistré des informations sur la formation de la Lune, et peut encore être trouvé aujourd'hui sur la surface lunaire, " dit le Dr Maxwell Thiemens, ancien chercheur de l'Université de Cologne et auteur principal de l'étude. Dr Peter Sprung, co-auteur de l'étude, ajoute :« De telles observations ne sont plus possibles sur Terre, car notre planète a été géologiquement active au fil du temps. La Lune offre ainsi une opportunité unique d'étudier l'évolution planétaire."

Les scientifiques de Cologne ont utilisé la relation entre les éléments rares hafnium, l'uranium et le tungstène comme sonde pour comprendre la quantité de fusion qui s'est produite pour générer les basaltes marins, c'est à dire., les régions noires de la surface lunaire. Grâce à une précision de mesure sans précédent, l'étude pourrait identifier des tendances distinctes parmi les différentes suites de roches, qui permet désormais de mieux comprendre le comportement de ces éléments rares clés.

L'étude du hafnium et du tungstène sur la Lune est particulièrement importante car ils constituent une horloge radioactive naturelle de l'isotope hafnium-182 se désintégrant en tungstène-182. Cette désintégration radioactive n'a duré que les 70 premiers millions d'années du système solaire. En combinant les informations sur l'hafnium et le tungstène mesurées dans les échantillons d'Apollo avec des informations provenant d'expériences en laboratoire, l'étude révèle que la Lune a déjà commencé à se solidifier dès 50 millions d'années après la formation du système solaire. "Cette information sur l'âge signifie que tout impact géant devait se produire avant cette heure, qui répond à une question âprement débattue au sein de la communauté scientifique concernant la date de formation de la Lune, " ajoute le professeur Dr. Carsten Münker de l'Institut de géologie et de minéralogie de l'UoC, auteur principal de l'étude.

Maxwell Thiemens conclut :« Les premiers pas de l'humanité sur un autre monde il y a exactement 50 ans ont donné des échantillons qui nous ont permis de comprendre le calendrier et l'évolution de la Lune. Comme la formation de la Lune était le dernier événement planétaire majeur après la formation de la Terre, l'âge de la Lune fournit également un âge minimum pour la Terre."