Impression d'artiste d'un impact de deux mondes de la taille d'une planète (NASA / JPL-Caltech)
Les scientifiques ont découvert une histoire de violence cachée dans les roches lunaires, preuve supplémentaire que notre grande et belle Lune est née d'une collision cataclysmique entre des mondes il y a des milliards d'années.
À l'aide d'échantillons recueillis au cours de plusieurs missions Apollo ainsi que d'une météorite lunaire tombée sur Terre (et en utilisant des météorites martiennes à titre de comparaison), les chercheurs ont observé un appauvrissement marqué dans les roches lunaires d'isotopes plus légers, y compris ceux de zinc - un élément révélateur qui peut être "Un puissant traceur des histoires volatiles des planètes."
La recherche a utilisé un instrument de spectroscopie de masse avancé pour mesurer les rapports d'isotopes spécifiques présents dans les échantillons lunaires. Le haut niveau de précision du spectromètre permet des données impossibles il y a même cinq ans.
Les scientifiques recherchent ce type de tri par masse, appelé fractionnement isotopique, depuis que les missions Apollo ont amené des roches lunaires sur Terre dans les années 1970, et Frédéric Moynier, PhD, professeur adjoint de sciences de la Terre et des planètes à l'Université de Washington à Saint Louis. - en collaboration avec Randal Paniello, étudiant au doctorat, et son collègue James Day de la Scripps Institution of Oceanography - sont les premiers à le trouver.
Les résultats de l'équipe soutiennent une hypothèse désormais largement acceptée - appelée théorie de l'impact géant, suggérée pour la première fois par les scientifiques du PSI William K. Hartmann et Donald Davis en 1975 - selon laquelle la Lune a été créée à partir d'une collision entre la Terre primitive et une protoplanète de la taille de Mars il y a environ 4,5 milliards d'années. Les effets de l'impact ont finalement formé la Lune et changé à jamais l'évolution de notre planète - ce qui pourrait même s'avérer crucial pour le développement de la vie sur Terre.
(À quoi aurait ressemblé un événement catastrophique comme celui-ci? Probablement quelque chose comme ça :)
En savoir plus: De quoi est faite la lune? Terre, très probablement.
"C'est une preuve irréfutable d'un épuisement extrêmement volatil de la lune", a déclaré James Day, chercheur à Scripps, membre de l'équipe. «Comment éliminez-vous tous les volatils d'une planète, ou dans ce cas un corps planétaire? Vous avez besoin d'une sorte d'événement de fusion de la lune pour fournir la chaleur nécessaire à l'évaporation du zinc. »
Dans le document de l'équipe, publié dans le numéro du 18 octobre de La nature, les chercheurs suggèrent que la seule façon pour de tels volatils lunaires d'être absents à une si grande échelle serait l'évaporation résultant d'un événement d'impact massif.
«Lorsqu'une roche est fondue puis évaporée, les isotopes légers entrent dans la phase vapeur plus rapidement que les isotopes lourds, vous vous retrouvez donc avec une vapeur enrichie en isotopes légers et un résidu solide enrichi en isotopes plus lourds. Si vous perdez la vapeur, le résidu sera enrichi en isotopes lourds par rapport au matériau de départ », explique Moynier.
Le fait qu'un fractionnement isotopique similaire ait été trouvé dans des échantillons lunaires prélevés dans de nombreux endroits différents indique un événement mondial répandu, et non quelque chose de limité à un effet régional spécifique.
L'étape suivante consiste à découvrir pourquoi la croûte terrestre ne montre pas une absence de volatils similaires, une enquête qui peut conduire à des indices sur la provenance de l'eau de surface de la Terre.
"D'où vient toute l'eau sur Terre?" demanda Day. «C'est une question très importante car si nous recherchons la vie sur d'autres planètes, nous devons reconnaître que des conditions similaires sont probablement nécessaires. Il est donc essentiel de comprendre comment les planètes obtiennent de telles conditions pour comprendre comment la vie se produit finalement sur une planète. »
"Le travail a également des implications pour l'origine de la Terre", ajoute Moynier, "parce que l'origine de la Lune était une grande partie de l'origine de la Terre."
En savoir plus sur le communiqué de presse de l'Université de Washington et au centre de nouvelles de l'UC San Diego.
Image en médaillon: image en lumière transmise à polarisation croisée d'une roche lunaire. Photo de James Day, Scripps / UCSD
