La Lune est peut-être le plus proche voisin cosmique de la Terre – et le seul corps extraterrestre que les humains aient jamais mis le pied – mais il y a beaucoup de choses que nous ne comprenons pas. Et l’un des plus grands mystères est la raison pour laquelle ses deux côtés sont si différents.

Les chercheurs ont proposé une nouvelle explication possible, appuyée par des preuves expérimentales. L’asymétrie de la Lune, selon un article récent, pourrait être due à une distribution asymétrique des éléments radioactifs.

La Lune est verrouillée par les marées, ce qui signifie qu’un côté – le côté proche – est toujours face à la Terre. Lorsque vous le regardez, vous pouvez voir qu’il est couvert de taches sombres: la marie lunaire, de vastes plaines de basalte sombre provenant d’une ancienne activité volcanique à l’intérieur de la Lune.

Le côté éloigné, face à la Terre, est une autre histoire. La croûte, pour commencer, est plus épaisse, avec une composition différente du côté proche. La surface est également beaucoup plus claire, avec moins de taches de basalte et recouverte de cratères.

Cela est interprété comme signifiant que les coulées de basalte sur le côté proche ont recouvert un grand nombre de cratères de la Lune, mais pourquoi le côté proche avait plus d’activité volcanique que le côté éloigné a été un assez grand mystère que les scientifiques lunaires ont été désireux de résoudre .

Et il y a quelque chose d’autre de particulier sur le côté proche de la Lune, une région géochimiquement bizarre appelée le Procellarum KREEP Terrane.

Il est inhabituellement riche en éléments spécifiques, ce qui lui donne son nom – K (le symbole atomique du potassium), REE (éléments des terres rares) et P (le symbole atomique du phosphore). Il contient également des éléments tels que l’uranium et le thorium, dont la désintégration radioactive génère de la chaleur.

Ce Procellarum KREEP Terrane semble être associé aux plaines basaltiques, et il a été précédemment démontré que ses propriétés de génération de chaleur pourraient avoir quelque chose à voir avec le volcanisme proéminent du côté proche.

En fait, la modélisation thermique de l’intérieur lunaire suggère que la désintégration radioactive du potassium, du thorium et de l’uranium aurait pu fournir une source de chaleur proche du côté pendant des milliards d’années.

Une équipe internationale de scientifiques s’est donc mise à découvrir si cela pouvait être le cas, effectuant des analyses expérimentales pour évaluer l’effet du KREEP sur la roche lunaire.

Le mélange d’une composition synthétique KREEP avec des analogues de roche lunaire à des concentrations de 5, 10, 15, 25 et 50 pour cent KREEP. Ceux-ci ont ensuite été conservés à des températures comprises entre 1 175 et 1 300 degrés Celsius pendant quatre à huit jours.

L’effet fut dramatique. La présence de KREEP synthétique dans le mélange a abaissé le point de fusion de l’analogue, produisant entre deux et 13 fois plus de fusion que dans les expériences témoins sans KREEP. Et cela sans l’apport de chaleur radioactive.

Pour voir ce qui se passe lorsque cette chaleur radioactive est ajoutée au mélange, l’équipe a effectué une modélisation numérique. Et ils ont trouvé des composés de chauffage radioactifs sous l’effet du KREEP. Ensemble, les deux auraient pu contribuer à l’activité volcanique du côté proche de la Lune, résultant dans les régions sombres que nous voyons aujourd’hui.

Quant à savoir d’où venait le KREEP? Eh bien, nous ne connaissons toujours pas le mécanisme exact, mais c’est probablement une conséquence de la formation de la Lune. Nous pensons que cela s’est produit il y a environ 4,5 milliards d’années, lorsqu’un corps de la taille de Mars appelé Theia a percuté la Terre, envoyant des débris voler dans l’espace. Ces débris se sont recombinés dans la Lune, mais pas de manière homogène.

Une meilleure compréhension de la façon dont le Terrane Procellarum KREEP s’est formé et a affecté les processus intérieurs sur la Lune peut nous aider à mieux comprendre comment il y est arrivé.

“En raison du manque relatif de processus d’érosion, la surface de la Lune enregistre les événements géologiques des débuts du système solaire”, a expliqué le planétologue Matthieu Laneuville du Earth Life Science Institute au Japon.

“En particulier, les régions du côté proche de la Lune ont des concentrations d’éléments radioactifs comme l’uranium et le thorium comme nulle part ailleurs sur la Lune. Comprendre l’origine de ces enrichissements locaux en uranium et en thorium peut aider à expliquer les premiers stades de la formation de la Lune et, en tant que conséquence, les conditions sur la Terre primitive. “

La recherche a été publiée dans Nature Geoscience.