Géologie Lunaire
La lune ne serait-elle qu’une grosse boule de poussière crade ?
Le seul « non-militaire » a être allé sur la lune a été un géologue, Harrison Schmidt.
Cela donne un ordre d’idée de l’importance de la question, et des moyens déployer pour essayer d’y répondre, elle semble pourtant si triviale !
Alors, que nous racontent les 384 kilos de roches lunaires ramené par Apollo et les missions automatique soviétique Luna ?
Photo prise lors de la mission Apollo 15. Saturation légèrement retouchée. On notera la nuance verte.
Ce fut par ailleurs, la première question que se posèrent les hommes désireux de se poser sur la lune, a savoir si la surface lunaire étais dure ou molle ! de manière anecdotique, lors de l’envoi de la mission Luna 9, première sonde humaine (soviétique) a se poser sur le sol lunaire, les discussions a ce propos furent longuement débattues, et ce fut Korolev, responsable du programme soviétique d’alors (1966) qui « décréta » que le sol étais dur ! Un « décret » dont il existerait une trace écrite, signée de la main même de Korolev, spécifiant le sol séléne solide !
Bref, on ramena des échantillons de cette fameuse surface. Roche et régolithe (Le régolithe désigne la poussière à la surface de tout corps céleste, et pas spécifiquement la Lune, mais aussi la terre par exemple).
Les roches prélevées, représentatives de la surface, sont relativement basiques d’un point de vue géologique : Plagioclase, Pyroxène, Olivine et Ilménite.
Essentiellement basaltiques, elles sont donc composées essentiellement de silicium, car formé dans un environnement propice à cela : c’est à dire sec et privé d’éléments minéraux hydratés. Typiquement, Les « mers » lunaire ont une concentration plus élevée de basalte, d’origine vraisemblablement volcanique. Ces roches ne se formant que dans un environnement extrêmement chaud, cela semble indiqué qu’il y avais un magma à l’origine.
Photos prise lors de la mission Apollo 17
Mais encore !
Lors du refroidissement du magma se sont créé ce qui est appelée des roches « ignées ». Ce sont des résidus cristallisés qui se présentent sous la forme de bille de verre de différents minéraux. Cette cristallisation s’effectue a des températures élevée, d’où une formation soit en profondeur, puis remonté par un impact météoritique, soit par ce même impact, lors du dégagement d’énergie brutal qu’il engendre. On retrouve des billes de Fer métallisé, de phosphate, de feldspath, ainsi que d’autres silicates (Zircon) qu’on retrouve sur terre, mais qui se distinguent parfois par une présence en des proportions plus importantes sur notre satellite, tel la Baddeleyite, le Rutile, la Zirkelite…
Enfin, plus récemment, à l’aide de méthodes d’analyse par spectres chimiques plus poussées, on à put déterminer également la présence de Potassium, d’Uranium et de Thorium.
Si on devait résumer, la lune est essentiellement composé de de silicium, d’oxygène, de magnésium, de fer et de Calcium, le tout matiné d’un peu d’Aluminium, de Soufre, Titane, Yttrium, Zirconium, Hafnium, et probablement d’autre qu’on retrouve également sur terre…
| Comparatif de la composition des manteaux lunaire et terrestre (Source) | ||
| Composant | Lune (%) | Terre (%) |
| SiO2 | 44 | 44 |
| TiO2 | 0.25 | 0.2 |
| Al2O3 | 3.7 | 3.9 |
| Cr2O3 | 0.35 | 0.44 |
| Fe0 | 12.4 | 10 |
| MnO | 0.16 | 0.16 |
| MgO | 36 | 36.9 |
| CaO | 31 | 32 |
| NA2O | 0.06 | 0.39 |
Parmi ce fatras de noms incompréhensible pour les profanes que nous sommes, il y a néanmoins des minéraux spécifiques à la lune, qu’on ne retrouve pas – du moins le pensais t-on jusqu’à récemment – sur notre bonne vieille Terre ! Ils ont donc étaient baptisé sur la lune, tel l’Armalcolite, la Tranquillityite et le Pyroxferroite. L’environnement lunaire, riche en fer et en silice homogène a encouragé ces formations de roches originales. L’Armalcolite, dont le nom est composé des premières lettres des noms des premiers hommes à avoir marché sur la lune (ARMstrong, ALdrins, COLlins) ! La Tranquillityite, doit son nom au fait d’avoir été trouvée dans la mer de la tranquillité ! Et enfin, la pyroxferroite, également piochée dans la mer de la tranquillité ! Las ! De la Pyroxferroite a finalement été retrouvé sur des météorites martienne et… dans une mine du Japon ! Pareil pour l’Armalcolite. On en a retrouvé un peu partout, aux USA, aux Groenland, en Ukraine et en Afrique du sud… Il ne manquait plus que la Tranquillityite à (re)découvrir sur terre, et c’est désormais chose faite, en Australie (en 6 endroits différents), en avril 2012, il n’y a pas si longtemps que ça tout de même, pour une roche existante depuis 1 milliard d’année sur notre bonne vieille terre ! Au final, tout cela n’aide pas beaucoup pour valider un scénario pour la création de notre astre nocturne. La lune garde donc encore de nombreux mystères, qui, espérons le, seront résolut un jour !
Qui aurait deviné que ces trois lascars auraient donné un nom a une pierre grise ?
Pour les puristes, voici les poids des échantillons ramenés par les soviétiques et les américains, par mission :
| Missions | Poid (Kg) |
|---|---|
| Apollo 11 | 21.5 |
| Apollo 12 | 34.4 |
| Apollo 14 | 42.3 |
| Apollo 15 | 77.3 |
| Apollo 16 | 95.7 |
| Apollo 17 | 110.5 |
| Luna 16 | 0.101 |
| Luna 20 | 0.05 |
| Luna 24 | 0.17 |
Tableau périodique des éléments
Source : http://curator.jsc.nasa.gov/education/LPETSS/documents/CMEYER_booklet2003.pdf
Version courte : http://curator.jsc.nasa.gov/lunar/letss/Mineralogy.pdf