La face visible et la face cachée de la Lune sont très différentes. D'où vient cette asymétrie géologique ? Des scientifiques émettent l'hypothèse que notre satellite a été heurté quand le système solaire était encore jeune.

La Lune a deux visages : la face que nous voyons depuis la Terre, et sa face cachée. Une équipe de scientifiques a tenté d’expliquer pourquoi ces deux côtés sont si différents dans la revue JGR Planets le 20 mai 2019. D’après eux, ces asymétries seraient liées à un « impact géant ».

Les divergences entre les deux hémisphères de la Lune sont d’ordre géologique. Elles concernent « l’épaisseur de la croûte et la composition » de l’astre. Elles ont été mises en évidence grâce aux missions Apollo. La face cachée a de nombreux cratères tandis que la face que nous voyons depuis la Terre est riche en mers lunaires. Les chercheurs proposent de revenir au début de l’histoire du système solaire. Selon eux, une planète naine est probablement entrée en collision avec notre satellite.

La face cachée de la Lune. // Source : Pixabay (photo recadrée)

Sur quelle face de la Lune a eu lieu l’impact ?

Le scénario de cette nouvelle étude est que l’impact se serait produit au niveau de la face visible de la Lune. Pourquoi pas de l’autre côté ? Grâce à la mission Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) de la Nasa en 2012, on sait que la croûte de la face cachée de la Lune est plus épaisse d’environ 20 kilomètres que celle du côté visible de l’astre. C’est cette donnée qui a permis de déterminer quelle face avait été heurtée.

Les chercheurs ont réalisé des simulations informatiques de 360 impacts possibles avec la Lune. L’objectif était de trouver si l’un d’eux était susceptible d’expliquer l’asymétrie observée entre les deux faces de l’astre. Le scénario le plus probable est qu’un corps de 780 kilomètres de diamètre aurait foncé vers la Lune à 22 500 kilomètres/heure. La collision avec la face visible de la Lune aurait rejeté de la matière, qui serait retombée sous forme de débris sur la face cachée (expliquant son épaisseur actuelle).

L’hypothèse de l’impact entre Théia et la Terre. // Source : NASA/JPL-CALTECH/T. PYLE.

Contrairement à d’autres explications invoquées, les chercheurs ne pensent pas que l’impacteur était une deuxième lune de la Terre. Il pourrait s’agir d’un astéroïde ou d’une planète naine, qui suivait sa propre orbite autour du Soleil avant de percuter la Lune.

Un impact qui aide à en comprendre un autre

Par ailleurs, cette étude renforce une autre hypothèse : celle que la Lune a été créée lors d’un impact géant entre la jeune Terre et un autre astre, nommé Théia, il y a 4,4 milliards d’années. Dans ce scénario, notre satellite se serait en grande partie formé avec un océan de magma terrestre. Mais cette hypothèse n’expliquait pas un élément, à savoir des différences de composition entre la Terre et la Lune. L’impact qui a provoqué les différences entre les deux faces de la Lune a pu apporter ces matériaux supplémentaires.

La portée de cette étude dépasse la seule connaissance de la Lune. D’autres planètes ont des asymétries entre leurs hémisphères, comme Mars. Mieux comprendre le scénario qui a fait de notre satellite ce à quoi il ressemble aujourd’hui servirait aussi à étudier d’autres astres.

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