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Depuis des décennies, l’intérieur de la Lune fait l’objet de spéculations. Des recherches récentes, publiées en mai 2023, présentent des preuves irréfutables que le noyau lunaire est solide plutôt que fondu. L’étude révèle également que la densité du noyau est comparable à celle du fer, suggérant des parallèles frappants avec le noyau de la Terre.
La collecte de données sur un noyau planétaire est notoirement difficile, d’autant plus lorsque le corps est un satellite éloigné. Néanmoins, de telles enquêtes sont vitales; sur Terre, le noyau interne alimente le champ géomagnétique qui nous protège des rayonnements cosmiques nocifs.
Étant donné que l’hypothèse dominante veut que la Lune se soit formée à partir de débris générés par un impact de la taille de Mars avec la Terre primitive, il est raisonnable de s’attendre à des traits de composition similaires dans les deux corps. Les preuves émergentes soutiennent cette notion.
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Contrairement à la Terre, la Lune n’a pratiquement pas d’atmosphère ni de champ magnétique, ce qui la rend vulnérable aux bombardements de météorites et à la surface familière des cratères. Pourtant, cette absence de bouclier extérieur n'implique pas un intérieur inactif.
Les modèles actuels indiquent un noyau métallique dense composé principalement de fer avec une teneur mineure en nickel. Bien que solide, le noyau est relativement petit :il occupe environ 20 % du diamètre de la Lune, contre environ 50 % pour le noyau terrestre. Le manteau et la croûte enveloppent ce noyau et sont en grande partie stagnants.
Même si le noyau lui-même est probablement solide, le manteau de la Lune peut encore abriter des poches de matière en fusion. Des études sur la chimie lunaire indiquent un intérieur magmatique autrefois vigoureux, où les éléments lourds coulaient vers le centre tandis que les matériaux plus légers montaient vers la surface, se refroidissant avec le temps.
Une étude de 2011 publiée dans Science a examiné les sismogrammes et a suggéré que jusqu’à 60 % du noyau de la Lune pourrait être liquide. Cependant, cette analyse a également indiqué un noyau interne solide entouré d'une couche externe partiellement liquide.
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Notre compréhension de l’intérieur de la Lune repose sur trois sources de données principales :les observations télescopiques au sol, la télédétection issue de missions lunaires robotisées et les échantillons de roches rapportés par les astronautes. Le plus révélateur d'entre eux est venu de la détection de clastes d'anorthite à la surface – des structures qui se forment uniquement dans un environnement en fusion – confirmant que la Lune a autrefois connu un océan de magma global.
Une grande partie de ce que nous déduisons sur l’intérieur lunaire est donc extrapolée à partir de preuves limitées. Les scientifiques reconnaissent des lacunes importantes dans nos connaissances, et chaque nouvelle mesure offre un potentiel de révision.
Malgré ces incertitudes, le consensus pointe vers un noyau solide doté d'un manteau magmatique, faisant écho à la structure interne de la Terre, quoique à plus petite échelle. Le noyau de la Lune semble être un jumeau proche du nôtre, quoique plus faible.