Un corps de granit rare découvert sur la face cachée de la Lune

Les planétologues ont découvert un vaste morceau de granit enfoui sur la face cachée de la Lune. Une équipe de recherche a analysé les mesures prises par un ensemble multinational de missions lunaires et a découvert que le granit, situé sous la région de Compton-Belkovich dans les hauts plateaux lunaires, était probablement à l'origine d'une chaleur anormale à l'endroit.

Cependant, la manière dont le granit s’est formé là-bas reste un mystère. "Toutes les méthodes classiques de fabrication du granit impliquent ces processus qui ne se produisent que sur Terre", a déclaré Matt Siegler, planétologue au Planetary Science Institute de Tucson, en Arizona, et chercheur principal sur la découverte. « Comment recréer ce processus ? »

Sur Terre, le granite se forme par fusion partielle de la lithosphère. Le magma sorti du manteau et refroidi à la surface de la Terre n'est que du basalte. Lorsque des plaques de croûte riches en basalte sont subductées le long du bord d'une plaque tectonique, la pression et la chaleur provoquent la libération d'eau par la roche, ce qui abaisse le point de fusion de la lithosphère sus-jacente. Ce qui finit par émerger près de la surface est un granite riche en silice, enrichi en thorium et en uranium.

Recevez chaque vendredi les actualités scientifiques les plus fascinantes de la semaine dans votre boîte de réception.

Le processus de fabrication du granit sur Terre dépend fortement des propriétés de recyclage de la tectonique des plaques et des grandes quantités d’eau. Ces deux éléments sont rares dans tout le système solaire, tout comme le granit. Rare, mais pas impossible.

Les chercheurs ne s’attendaient pas à trouver des traces de granit sur la face cachée de la Lune. Ils ne le cherchaient même pas.

Environ 10 formations riches en silice sont connues sur la Lune, a déclaré Siegler. « Ils sont assez rares, alors que 16 % de la surface de la Lune est recouverte de basalte. » Les astronautes d'Apollo 12 ont découvert un petit nombre de grains de granit sur la face visible de la Lune, dans la région de Procellarum, et les planétologues ont encore du mal à comprendre l'origine de ces grains.

Les chercheurs ne s’attendaient donc pas à trouver des traces de granit sur la face cachée de la Lune. Ils ne le cherchaient même pas.

Ils essayaient initialement de comprendre les origines de concentrations étrangement élevées de thorium dans un petit endroit sur la face cachée, a expliqué le co-auteur Jianqing Feng, planétologue au Planetary Science Institute et expert en télédétection. L'anomalie Compton-Belkovich présente les concentrations de thorium les plus élevées sur la Lune et est également beaucoup plus chaude que les hauts plateaux lunaires environnants. La température dans la bande des micro-ondes est plus chaude que partout ailleurs à la même latitude, a déclaré Feng.

En essayant de regarder sous la surface de cette anomalie, l'équipe a rassemblé de nouvelles données micro-ondes provenant d'instruments à bord des orbiteurs lunaires chinois Chang'e-1 et Chang'e-2 et du Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA, ainsi que des données antérieures de Chandrayaan-1 en Inde. et les missions Lunar Prospector, Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) et Apollo de la NASA. Les données combinées de télédétection de ces missions ont aidé l'équipe à cartographier avec précision la température autour et sous Compton-Belkovich.

Les données ont révélé que l’endroit est environ 20 fois plus chaud que les hautes terres environnantes. Les modèles géochimiques de l'équipe suggèrent que l'anomalie de température est causée par un vaste système granitique (un batholite d'environ 50 kilomètres de diamètre et 20 kilomètres de profondeur) chauffant le sol par le bas.

Son volume est probablement similaire à celui des batholites terrestres tels que le corps magmatique andin de l'Altiplano-Puna. Le modèle des chercheurs a représenté le batholite sous la forme de deux ellipsoïdes, mais en réalité, il pourrait y avoir plusieurs chambres et seuils plus petits tissés ensemble, vestiges vides du passé volcanique de la région.

La découverte a été publiée dans Nature et présentée lors de la conférence Goldschmidt 2023 à Lyon, en France, en juillet.

"Cette nouvelle découverte d'une grande masse de granit sur la Lune est incroyablement intéressante", a déclaré Stephen Elardo, géochimiste planétaire à l'Université de Floride à Gainesville, dans un communiqué concernant la découverte. "Nous avons des tonnes de granit de différentes saveurs partout sur Terre... Mais d'un point de vue géologique, il est assez difficile de produire du granit sans eau et sans tectonique des plaques, c'est pourquoi nous ne voyons vraiment pas ce type de roche sur d'autres planètes."