La Lune est 40 millions d’années plus vieille qu’on ne le pensait, affirme une étude

De nouvelles datations effectuées sur les derniers échantillons ramenés par les missions Apollo indiquent que notre satellite serait plus vieux que prévu.

On ne demande jamais son âge à une dame, dit-on communément ! Et si malgré tout, on oublie ce conseil, il est fort à parier que la réponse sera un brin nébuleuse. C'est en tout cas ce qui arrive aux scientifiques qui ont tenté de percer le mystère de la naissance de la Lune. Beaucoup s'y sont collés mais en 2023, la question n'est toujours pas réglée. A quelques millions d'années près.

Naissance cataclysmique

Selon la théorie la plus communément admise, l'astre sélène est né d'une rencontre cataclysmique entre la jeune Terre et une protoplanète de la taille de Mars baptisé Théia. Le choc a projeté en orbite une partie de la croûte et du manteau de la Terre et vaporisé l'impacteur : les débris se seraient rassemblés en orbite pour former la Lune. Cette dernière n'avait pas du tout l'aspect qu'elle affiche aujourd'hui, la violence du choc et l'énergie engendrée par l'accrétion des débris a chauffé l'astre qui s'est alors recouvert d'un océan de magma de 1000 kilomètres d'épaisseur qui s'est lentement refroidi.

Quand cette collision a-t-elle eu lieu ? En combien de temps l'océan magmatique s'est-il solidifié ? Une des dernières études, datant de 2020, donnait une date de 4,425 milliards d'années avec une marge d'erreur de plus ou moins 25 millions d'années pour l'âge de notre satellite. Juste un an auparavant, un autre travail estimait quant à lui un âge de 4,51 milliards d’années.

En 2023, c'est au tour des chercheurs du Field Museum à Chicago et de l'Université de Glasgow de s'aventurer dans cette hasardeuse aventure. Ils publient leurs résultats dans la revue Geochemical Perspectives Letters. Pour leur travail, ils ont étudié les échantillons lunaires ramenés par la toute dernière mission habitée, Apollo 17, qui ont été conservés au frais pendant près de 40 ans avant d'être à nouveau mis à disposition de la communauté scientifique.

Des zircons comme capsules temporelles

Cette précieuse poussière lunaire contient de minuscules cristaux de zircon qui se sont solidifiés il y a des milliards d'années. "Lorsque la surface était fondue, les cristaux de zircon ne pouvaient pas se former et survivre. Ainsi, tous les cristaux à la surface de la Lune doivent s'être formés après le refroidissement de cet océan de magma lunaire", explique Philipp Heck, l'un des auteurs de l'étude. "Sinon, ils auraient fondu et leurs signatures chimiques auraient été effacées". Déterminer l'âge de ces cristaux de zircon révélerait donc l'âge minimum possible de la Lune.

L'étude a été rendue possible grâce aux installations de tomographie à une sonde atomique de l'Université Northwestern, une technique qui permet d'analyser atome par atome la composition d'un échantillon. Grâce à cela, les scientifiques ont pu déterminer combien d'atomes d'uranium à l'intérieur des cristaux de zircon avaient subi une désintégration radioactive et s'étaient transformés en plomb. Le taux transformation étant connu, il est possible de calculer le temps qui s'est passé depuis la formation du cristal. La proportion d’isotopes du plomb indique ici que l’échantillon avait environ 4,46 milliards d’années.

Par conséquent, la Lune doit être au moins aussi vieille. Reste la question, non tranchée dans ce travail, du temps qu'a mis l'océan de magma à se solidifier : les estimations varient entre 35 et 200 millions d'années. La Lune n'est pas encore tout à fait prête à dévoiler son âge.

Sciences et Avenir