Le sol lunaire contient des gouttelettes sphériques de fonte solidifiée (verre) avec des tailles allant de quelques millimètres à moins d'un millimètre. Ces gouttelettes se forment lors d'impacts à grande vitesse qui font fondre la roche cible.

Les gouttelettes fondues peuvent éclabousser sur des dizaines voire des centaines de kilomètres autour du cratère d'impact.

En analysant la composition chimique et la radioactivité de ces gouttelettes, nous pouvons déterminer leur âge. L'âge des gouttelettes nous donne alors une indication du moment où ces impacts se sont produits sur la lune.

Chaque échantillon de sol lunaire semble enregistrer plusieurs impacts. L'âge des impacts s'étend sur les 4 milliards d'années écoulées, le plus jeune n'ayant que quelques millions d'années.

Un site d'atterrissage simple

Chang'e 5 a atterri sur un site avec une histoire géologique relativement simple, comparé à d'autres sites sur la lune où des échantillons ont été collectés.

Le site d'atterrissage se trouve au milieu d'un vaste plateau basaltique de près de 400 kilomètres de diamètre. Le plateau n'a « que » 2 milliards d'années, ce qui est jeune par rapport à l'âge de la croûte lunaire dans son ensemble.

Cela signifie que l'histoire du site est plus courte et plus simple à démêler. Cela a facilité l'identification des gouttelettes provenant d'impacts proches, ainsi que l'interprétation des données chimiques et chronologiques via des images satellites de la surface lunaire environnante.

Nous avons combiné cette interprétation avec la modélisation de la façon dont les gouttelettes se seraient formées et éclaboussées lors d'impacts de différentes tailles.

It appears that glass droplets can be transported for 20 to 100 kilometers from the site of impacts, even when the impact leaves a crater only 100 meters across. Models also indicate that impacts forming craters more than 1 kilometer across are more efficient in producing the droplets.

All this information combined helped to initiate the search for specific impact craters responsible for the production of glasses extracted from the sample.

Crater hunting

The basaltic plateau surrounding Chang'e 5's landing site contains more than 100,000 craters over 100 meters in size. Matching glass droplets with their crater of origin is a probability game, though the odds are a little better than winning the lottery.

We can say some of the craters are likely to be the source of some of the glass droplets in the sample. Nevertheless, this matching led to another important outcome.

Previous studies had found the distribution of ages of glass droplets in the individual soil samples is uneven. There are periods in the timeline with large numbers of droplets and periods with few to none.

Our analysis of glass in the Chang'e 5 samples and our attempts to link them to specific craters confirms a variation in impact rate through time.

In addition, the ages of the periods identified from these droplets appear to be similar to those visible in a number of existing meteorite groups originating in the asteroid belt. These meteorite groups may be the results of ancient collisions within the asteroid belt.

One of these cluster ages also coincides with the dinosaur extinction. Our study did not examine this in detail, but this coincidence may indicate that, for reasons yet unknown, there are periods when regular orbits of small bodies in the solar system destabilize and head into orbits where they may hit the Earth or moon.

Taken together, these ages suggest there may have been periods of time over Earth's history when collisions increased throughout the inner solar system. This means Earth could have also experienced periods when rate of impacts was higher than usual—and that similar increases are possible in the future.

How would such an increase affect the evolution of life on the planet? That remains a mystery. + Explorer plus loin

Lunar glass shows moon asteroid impacts mirrored on Earth

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article d'origine.