L'Océan des Tempêtes résulte d'une gigantesque éruption

La plus grande des "mers" lunaires n'a pas été provoquée par une chute d'astéroïde, mais par une gigantesque remontée de magma à une époque où notre satellite connaissait une intense période d'activité.

Comme toutes les mers lunaires, Oceanus Procellarum (Océan des Tempêtes en latin) s'est formée du fait d'une inondation au basalte, qui a recouvert la région d'une surface lisse qui s'est ensuite solidifiée. Mais cette vaste zone ne se limite pas à un seul bassin d'impact. À ses frontières, se trouvent plusieurs mers et baies, dont Mare Nubium et Mare Humorum au sud. Au nord-est, Oceanus Procellarum et Mare Imbrium sont séparés par les Carpathes. L'extrémité orientale forme une extension dénommée Sinus Roris.

Aujourd'hui, les chercheurs du MIT (Massachusetts Institute of Technology), analysant les données transmises par la mission GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) de la Nasa révèlent que Procellarium ne découle vraisemblablement pas de l'impact d'un ou plusieurs astéroïdes, mais de la résurgence d'une grande quantité de matière magmatique provenant des parties les plus profondes de la Lune.

Les deux sondes GRAIL en orbite lunaire. Crédit Nasa.

L'ensemble de la région de Procellarum couvre une surface sensiblement équivalente à celle des Etats-Unis, et les astronomes la considéraient jusqu'à ce jour comme le plus vaste bassin d'impact lunaire, formé par plusieurs chutes importantes se recouvrant ou se juxtaposant. Mais sur la base des reconnaissances effectuées par GRAIL, les scientifiques ont dressé une carte en haute résolution de Procellarum, et ont constaté que les limites de la vaste configuration sont loin d'être circulaires, mais polygonales, marquées d'angles vifs qui ne peuvent pas avoir été créés par un impact d'astéroïde. Examinant les relevés en leur possession, les chercheurs sont à présent convaincus que les contours angulaires et tortueux révèlent l'existence passée de gigantesques zones de fractures.

Quelque temps après la formation et le refroidissement de la Lune, une importante remontée de matière en fusion se serait répandue en surface autour de la région où se trouve actuellement Procellarum. La différence abrupte de température entre la zone de diffusion du magma et de la croûte qui l'entoure ainsi que la contraction induite par le refroidissement au cours du temps ont provoqué ces fractures dans le sol.

Représentation des zones de fractures ayant provoqué l'apparition d'Oceanus Procellarum.
Crédit MIT.

Selon Maria Zuber, du Massachusetts Institute of Technology et principale responsable scientifique de la mission GRAIL, l'apparition de ces fractures a ensuite formé un véritable "système de plomberie" à l'intérieur de la croûte de la Lune au travers duquel le magma a pu encore serpenter jusqu'à la surface, se répandant en différents points parfois très éloignés. Plusieurs petits bassins ont alors été comblés par cette matière, qui apparaissent aujourd'hui comme des surfaces lisses et sombres.

La mission Grail est composée de deux sondes de la Nasa (Ebb et Flow), qui se sont respectivement placées en orbite autour de la Lune les 31 décembre 2011 et 1^er janvier 2012. Les sondes, en mesurant les variations de distance entre elles, ont permis de dresser une carte précise du champ de gravité lunaire. Ces éléments, après rapprochement avec des données provenant d'autres sources, fournissent un éclairage sur l'épaisseur, la composition et la forme des différentes strates internes de notre satellite. Bien que la mission se soit achevée le 17 décembre 2012 avec l'écrasement volontaire de Ebb et Flow sur le sol lunaire, la grande quantité de données transmises est toujours en exploitation.

Maria Zuber et ses collègues publient leurs résultats cette semaine dans la revue Nature.

Sources : Nasa, Massachusetts Institute of Technology, Nature

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