Cette faille de poussée importante est l'une des milliers découvertes sur la lune par le Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA. Ces failles ressemblent à de petites falaises en forme d'escalier, ou des escarpements, vu de la surface lunaire. Les escarpements se forment lorsqu'une section de la croûte lunaire (flèches pointant vers la gauche) est poussée vers le haut sur une section adjacente (flèches pointant vers la droite) alors que l'intérieur de la lune se refroidit et se rétrécit. De nouvelles recherches suggèrent que ces failles peuvent encore être actives aujourd'hui. Crédit :cadre LROC NAC M190844037LR ; NASA/GSFC/Université d'État de l'Arizona/Smithsonian
Une analyse de 2010 des images du Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA a révélé que la lune se ratatinait comme un raisin sec à mesure que son intérieur se refroidissait, laissant derrière eux des milliers de falaises appelées failles de chevauchement à la surface de la lune.
Une nouvelle analyse suggère que la lune pourrait encore rétrécir aujourd'hui et produire activement des tremblements de lune le long de ces failles de chevauchement. Une équipe de chercheurs dont Nicholas Schmerr, professeur adjoint de géologie à l'Université du Maryland, a conçu un nouvel algorithme pour réanalyser les données sismiques des instruments placés par les missions Apollo de la NASA dans les années 1960 et 1970. Leur analyse a fourni des données de localisation d'épicentre plus précises pour 28 tremblements de lune enregistrés de 1969 à 1977.
L'équipe a ensuite superposé ces données de localisation sur l'imagerie LRO des failles de chevauchement. Sur la base de la proximité des séismes aux failles de chevauchement, les chercheurs ont découvert qu'au moins huit des tremblements de terre résultaient probablement d'une véritable activité tectonique - le mouvement des plaques crustales - le long des failles de chevauchement, plutôt que d'impacts d'astéroïdes ou de grondements au plus profond de l'intérieur de la lune.
Bien que les instruments d'Apollo aient enregistré leur dernier séisme peu de temps avant que les instruments ne soient retirés en 1977, les chercheurs suggèrent que la lune connaît probablement encore des tremblements de terre à ce jour. Un document décrivant le travail, co-écrit par Schmerr, a été publié dans la revue Géosciences de la nature le 13 mai, 2019.
De nouvelles caractéristiques de surface de la Lune ont été découvertes dans une région appelée Mare Frigoris, décrit ici en bleu sarcelle. Cette image est une mosaïque composée de nombreuses images prises par le Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA.Crédit :NASA
"Nous avons constaté qu'un certain nombre de tremblements de terre enregistrés dans les données d'Apollo se sont produits très près des failles observées dans l'imagerie LRO, " Schmerr a dit, notant que l'imagerie LRO montre également des preuves physiques d'un mouvement de faille géologiquement récent, tels que les glissements de terrain et les chutes de rochers. "Il est fort probable que les failles soient toujours actives aujourd'hui. Vous ne voyez pas souvent de tectonique active ailleurs que sur Terre, c'est donc très excitant de penser que ces failles peuvent encore produire des tremblements de lune."
Les astronautes ont placé cinq sismomètres sur la surface de la lune lors de l'Apollo 11, 12, 14, 15 et 16 missions. Le sismomètre Apollo 11 n'a fonctionné que trois semaines, mais les quatre instruments restants ont enregistré 28 tremblements de lune peu profonds - le type produit par des failles tectoniques - de 1969 à 1977. Sur Terre, les séismes auraient varié en magnitude d'environ 2 à 5.
En utilisant les estimations de localisation révisées de leur nouvel algorithme, les chercheurs ont découvert que les épicentres de huit des 28 tremblements de terre peu profonds se trouvaient à moins de 30 kilomètres de failles visibles sur les images LRO. C'était assez proche pour que l'équipe conclue que les défauts ont probablement causé les tremblements de terre. Schmerr a dirigé l'effort pour produire des « cartes des secousses » dérivées de modèles qui prédisent où les secousses les plus fortes devraient se produire, étant donné la taille des failles de chevauchement.
Les chercheurs ont également découvert que six des huit tremblements de terre se sont produits lorsque la lune était à ou près de son apogée, le point de l'orbite de la Lune le plus éloigné de la Terre. C'est là que le stress de marée supplémentaire de la gravité terrestre provoque un pic du stress total sur la croûte lunaire, rendant le glissement le long des failles de chevauchement plus probable.
Les scientifiques ont découvert ces rides dans une région de la Lune appelée Mare Frigoris. Ces crêtes ajoutent à la preuve que la Lune a une surface en constante évolution. Cette image a été prise par le Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA.Crédit :NASA
"Nous pensons qu'il est très probable que ces huit tremblements de terre aient été produits par des failles qui glissent alors que le stress s'accumule lorsque la croûte lunaire a été comprimée par la contraction globale et les forces de marée, indiquant que les sismomètres d'Apollo ont enregistré la diminution de la lune et que la lune est toujours active sur le plan tectonique, " a déclaré Thomas Watters, auteur principal du document de recherche et scientifique principal au Center for Earth and Planetary Studies de la Smithsonian Institution à Washington.
Tout comme un raisin se froisse en séchant pour devenir un raisin sec, la lune se plisse également à mesure que son intérieur se refroidit et se rétrécit. Contrairement à la peau souple d'un raisin, cependant, la croûte de la lune est cassante, provoquant sa rupture à mesure que l'intérieur rétrécit. Cette rupture se traduit par des failles de chevauchement, où une section de croûte est poussée sur une section adjacente. Ces failles ressemblent à de petites falaises en forme d'escalier, ou des escarpements, vu de la surface lunaire; chacun mesure environ des dizaines de mètres de haut et quelques kilomètres de long.
Le LRO a imagé plus de 3, 500 escarpements de failles sur la lune depuis le début de son exploitation en 2009. Certaines de ces images montrent des glissements de terrain ou des blocs rocheux au fond de zones relativement lumineuses sur les pentes des escarpements de failles ou du terrain voisin. Parce que l'altération assombrit progressivement le matériau sur la surface lunaire, les zones plus claires indiquent les régions qui sont fraîchement exposées par un événement tel qu'un tremblement de lune.
D'autres images de failles LRO montrent des traces fraîches de chutes de blocs, suggérant que les tremblements de terre ont envoyé ces rochers dévaler les pentes de leurs falaises. De telles traces seraient effacées relativement rapidement, en termes de temps géologique, par la pluie constante d'impacts de micrométéoroïdes sur la lune. Avec près d'une décennie d'images LRO déjà disponibles et plus encore dans les années à venir, l'équipe aimerait comparer des images de régions de failles spécifiques à différentes époques pour rechercher de nouvelles preuves des récents tremblements de lune.
"Pour moi, ces résultats soulignent que nous devons retourner sur la lune, " a déclaré Schmerr. " Nous avons beaucoup appris des missions Apollo, mais ils n'ont vraiment fait qu'effleurer la surface. Avec un plus grand réseau de sismomètres modernes, nous pourrions faire d'énormes progrès dans notre compréhension de la géologie de la lune. Cela fournit des fruits à portée de main très prometteurs pour la science lors d'une future mission sur la lune."
