La missione chinoise Chang’e-6 est revenue sur Terre en juin 2024 avec plus de 1,9 kilogrammes d’échantillons provenant de la face cachée de la Lune. Grâce à ces précieux matériaux, les chercheurs du Guangzhou Institute of Geochemistry (CAS) ont pu déterminer l’âge du bassin d’atterrissage de la mission, situé dans la région de l’Apollo Basin : il aurait environ 4,16 milliards d’années, ce qui remet en question et advance d’au moins 100 millions d’années les estimations antérieures concernant le début du phénomène connu sous le nom de « Bombardement lourd tardif » (Late Heavy Bombardment, LHB).
Le contexte du Bombardement lourd tardif
Ce phénomène corresponde à une période durant laquelle la Terre, la Lune et les autres planètes rocheuses du Système solaire ont été fortement bombardées par une quantité exceptionnelle d’astéroïdes et de comètes. Selon les nouvelles données, cette phase d’intense activité aurait duré environ 100 millions d’années, une durée qui pourrait modifier notre compréhension de l’histoire précoce du système solaire.
Une évolution graduelle de l’impact lors du LHB
Une publication dans la revue Nature Astronomy précise qu’au lieu de représenter un pic soudain, le flux d’impacts durant cette phase semble s’être étalé de manière progressive, traduisant un afflux lent de matériaux. Cela remet en cause l’idée d’un événement brutal survenu il y a environ 3,8 à 4 milliards d’années. En outre, d’autres analyses basées sur les échantillons rapportés par Chang’e-6 ont permis de dater le bassin South Pole–Aitken, la plus grande structure d’impact de la Lune, à environ 4,25 milliards d’années, confirmant ainsi la nature ancienne de cette région.
Une mer de magma dans les premiers instants de la Lune
Les analyses isotopiques réalisées sur les échantillons lunaires, publiées dans la revue Science, ont également permis de confirmer que durant ses premières phases, la Lune était recouverte d’un vaste océan de magma. Ce constat soutient la théorie de la « flottabilité crustale » (crustal flotation), qui explique la formation de la croûte lunaire. Cette théorie, initialement basée exclusivement sur les échantillons du côté visible de la Lune, semble également valable pour la face cachée, comme le montrent ces nouvelles données.
Activité volcanique à l’époque ancienne et récente
Parmi les découvertes remarquables figurent également des basaltes datés d’environ 2,8 milliards d’années, prouvant que la face cachée de la Lune a connu une activité volcanique beaucoup plus récente que ce que l’on imaginait autrefois. Certains basaltes datés à plus de 4,2 milliards d’années témoignent par ailleurs d’un processus long et complexe de fusion et de refroidissement qui a façonné le satellite.
Une surface stratifiée révélant plusieurs épisodes volcaniques
Une étude géologique publiée dans le Journal of Geophysical Research: Planets montre que la région d’atterrissage de Chang’e-6 présente une histoire géologique riche et ordonnée. La sonde a emporté des échantillons liés à trois phases distinctes de volcanisme, nommées EmSAp1, EmSAp2 et EmSAp3, séparées par des intervalles d’environ un milliard d’années chacune. La couche d’où provient l’échantillon principal, identifiée comme EmSAp2, date d’environ 2,81 milliards d’années. Par ailleurs, près de 30 % du régolithe (sol lunaire) rapporté provient de cratères situés en dehors de la zone d’atterrissage, ayant été transportés par la chute de gros impacts d’astéroïdes.
Les secrets de la face cachée de la Lune
Depuis des décennies, notre connaissance de l’histoire de la Lune repose principalement sur des échantillons collectés lors des missions Apollo ou par des sondes soviétiques nommées « Luna ». Ces matériaux provenaient principalement de la face visible, accessible aux missions humaines et robotiques.
Grâce à la mission Chang’e-6, la première mission chinoise à explorer la face cachée, les scientifiques disposent désormais d’un regard sans précédent. Ces échantillons montrent que la face cachée a été le théâtre d’océans de magma partout où l’on regarde, que ses volcans ont pu rester actifs jusqu’à des périodes très récentes, et que la composition isotopique diffère de celle de la face visible. Cela indique que l’histoire géologique des deux côtés de la Lune a évolué de manières parallèles mais distinctes, ouvrant de nouvelles perspectives sur la formation et l’évolution de notre satellite naturel.
