Des scientifiques planétaires du Smithsonian découvrent une activité tectonique récente sur la Lune !

Des scientifiques ont élaboré la première carte globale et analyse des petites crêtes lunaires (SMR, selon leur acronyme en anglais), une caractéristique géologique liée à l’activité tectonique. Publiée dans The Planetary Science Journal, l’analyse réalisée par des chercheurs du Centre d’études terrestres et planétaires du Musée national de l’air et de l’espace, ainsi que leurs collaborateurs, révèle pour la première fois que les SMR sont géologiquement jeunes et largement réparties dans les mers lunaires, ces vastes plaines sombres à la surface de la Lune. La découverte de l’équipe sur la manière dont se forment les SMR introduit un nouvel ensemble de sources possibles de séismes lunaires qui pourraient influencer le choix de futurs sites d’alunissage.

Les forces tectoniques sur la Lune

La Lune comme la Terre sont des corps tectoniquement actifs ; toutefois, les forces tectoniques qui les affectent diffèrent. La croûte terrestre est divisée en plaques qui convergent, divergent et coulissent les unes par rapport aux autres, donnant naissance à de vastes chaînes de montagnes, de profondes fosses océaniques et à une ceinture de volcans autour de l’océan Pacifique. La croûte lunaire n’est pas divisée en plaques, mais des contraintes internes génèrent diverses formes de relief. L’une des plus courantes est constituée par les escarpements lobés, qui se forment lorsque la croûte se comprime et que les forces résultantes poussent les matériaux vers le haut et au-dessus de la croûte adjacente le long d’une faille, créant une crête. Ces escarpements, présents dans les hautes terres lunaires, se sont formés au cours du dernier milliard d’années, soit durant les 20 % les plus récents de l’histoire de la Lune.

En 2010, le co-auteur Tom Watters, scientifique émérite du Centre d’études terrestres et planétaires, a découvert que la Lune se contracte lentement. Cette contraction a entraîné la formation d’escarpements lobés dans les hautes terres lunaires. Cependant, ces escarpements n’expliquent pas toutes les formes récentes de relief liées à la contraction lunaire. Une autre catégorie de structures tectoniques récemment identifiées correspond aux SMR.

Les SMR résultent des mêmes forces que celles à l’origine des escarpements lobés. Toutefois, alors que ces derniers se trouvent dans les hautes terres, les SMR n’apparaissent que dans les mers lunaires. L’équipe de recherche s’est donné pour objectif de cartographier les SMR dans les mers lunaires et d’analyser leur lien avec l’activité tectonique récente.

« Depuis l’ère Apollo, la présence généralisée d’escarpements lobés dans les hautes terres lunaires est connue, mais c’est la première fois que les scientifiques documentent la présence étendue de formations similaires dans les mers lunaires », a déclaré Cole Nypaver, chercheur postdoctoral au Centre d’études terrestres et planétaires et premier auteur de l’article. « Ce travail nous permet d’obtenir une vision globale complète du tectonisme lunaire récent, ce qui aidera à mieux comprendre son intérieur, son histoire thermique et sismique ainsi que le potentiel de futurs séismes lunaires ».

Un catalogue exhaustif des SMR

L’équipe a établi le premier catalogue exhaustif des SMR. Elle a identifié 1114 nouveaux segments de SMR dans les mers lunaires de la face visible, portant à 2634 le nombre total de SMR connus sur la Lune. Elle a également déterminé que l’âge moyen des SMR était de 124 millions d’années, proche de celui des escarpements lobés (105 millions d’années), précédemment estimé par Watters et ses collègues. Ces âges indiquent que, comme les escarpements lobés, les SMR comptent parmi les structures géologiques les plus jeunes de la Lune. Enfin, l’analyse montre que les SMR se sont formées à partir du même type de failles que les escarpements lobés, et que ces derniers, dans les hautes terres, évoluent souvent en SMR dans les mers, suggérant une origine commune pour ces deux structures. Associées aux escarpements lobés des hautes terres lunaires, les données sur les SMR offrent une vision plus complète de l’activité tectonique compressive récente de la Lune.

« Notre détection de petites crêtes jeunes dans les mers lunaires, ainsi que la compréhension de leur origine, complètent l’image globale d’une Lune dynamique et en contraction », a ajouté Watters.

Le potentiel de nouveaux séismes lunaires

Auparavant, Watters avait mis en évidence un lien entre l’activité tectonique à l’origine des escarpements lobés et la survenue de séismes lunaires. Le fait que les SMR résultent du même type d’activité tectonique indique que des séismes lunaires pourraient également se produire dans les mers lunaires, partout où des SMR sont présentes. L’élargissement de la liste des sources potentielles de séismes lunaires ouvre de nouvelles perspectives pour mieux comprendre la tectonique de la Lune, mais souligne aussi un risque accru pour les humains susceptibles de l’explorer ou d’y vivre à l’avenir, en raison du potentiel d’activité sismique.

« Nous vivons un moment passionnant pour la science et l’exploration lunaire », a déclaré Cole Nypaver. « Les prochains programmes d’exploration lunaire, comme Artemis, apporteront une grande quantité de nouvelles informations sur notre Lune. Une meilleure compréhension de la tectonique et de l’activité sismique lunaires bénéficiera directement à la sécurité et au succès scientifique de ces missions et des suivantes ».

Référence de l'article :

C. A. Nypaver, et al, A New Global Perspective on Recent Tectonism in the Lunar Maria. The Planetary Science Journal, Volume 6, Number 12
DOI 10.3847/PSJ/ae226a