La Lune rétrécit et ça pourrait être un sérieux problème
Une nouvelle étude a évalué le niveau de contraction de la Lune depuis des centaines de millions d’années. Ses résultats pourraient peser dans le choix de l’emplacement d’une future base lunaire.
En bref :
Plus de 10 000 failles « jeunes » ont été recensées à la surface de la Lune;
Son rayon a diminué d’environ 45 mètres en quelques centaines de millions d’années;
Des séismes lunaires peuvent survenir n’importe où, ce qui pourrait compliquer l’installation d’une base.
Une Lune qui se contracte
La Lune se serait formée il y a environ 4,5 milliards d’années, à la suite d’une violente collision entre la jeune Terre et un imposant objet céleste. Son intérieur n’a jamais fini de complètement refroidir depuis. En refroidissant, il se contracte, mais la croûte lunaire, elle, est froide et rigide. Plutôt que de se plisser doucement, elle se fracture. Ces fractures forment des failles, où une portion de la surface est poussée vers le haut au-dessus de l’autre.
Des millions d'images
L’étude, publiée le 14 octobre dans The Planetary Science Journal, est dirigée par Thomas Watters, scientifique émérite du Centre d’études de la Terre et des planètes du Musée national de l’air et de l’espace du Smithsonian. Son équipe a analysé les images captées par la caméra de la sonde Lunar Reconnaissance Orbiter (LROC), qui tourne autour de la Lune depuis 17 ans et a rapporté des millions de clichés.
Les chercheurs y ont repéré plus de 10 000 failles jeunes à l’échelle géologique. Il s’agit de longs escarpements courbes, dont certains atteignent plusieurs dizaines de mètres de hauteur, ainsi que de petites crêtes qui plissent les vastes plaines sombres, appelées « mers » lunaires.
« Le nombre de ces failles jeunes révélées dans les images de LROC est beaucoup plus grand que ce que j’avais imaginé », a indiqué M. Watters.
À quel point la Lune a-t-elle rétréci?
D’après cette étude, le rayon de la Lune a diminué d’environ 45 mètres (148 pieds) au cours des 400 à 800 derniers millions d’années. Si le rythme est resté constant, cela représente de 6 à 11 centimètres par million d’années, soit environ 0,1 micromètre par année. Sur un rayon de 1737 km, c’est une variation très faible, soit environ 0,003 %.
Pour mettre cela en perspective, les plaques tectoniques de la Terre se déplacent en moyenne d’environ 1,5 centimètre par année, soit à peu près la vitesse à laquelle poussent les ongles. Le rétrécissement de la Lune est donc des millions de fois plus lent. Il n’a bien sûr aucune conséquence sur la Terre.
Une Lune sans plaques tectoniques
Sur Terre, environ 90 % de l’activité tectonique et sismique est concentrée aux frontières des plus de 15 plaques qui composent la croûte. La Lune n’a qu’une seule plaque, sa croûte formant une coquille d’un seul morceau. Quand l’intérieur se contracte, les failles ne se concentrent donc pas à quelques endroits précis. Elles sont réparties partout à la surface, et les séismes lunaires, ou « moonquakes », peuvent se produire n’importe où.
L’étude montre aussi que certaines régions sont beaucoup plus fracturées que d’autres. Les secteurs où la croûte est la plus épaisse comptent le moins de failles, ce qui laisse penser qu’ils sont les plus stables. Les chercheurs avancent par ailleurs que les failles se sont multipliées récemment. Selon eux, aux premiers temps de la Lune, une épaisse croûte fracturée et poreuse aurait isolé l’intérieur et retardé son refroidissement.
Quelles conséquences pour une base lunaire?
Les failles et les séismes lunaires sont un enjeu pour les futures missions, notamment celles du programme Artemis, qui visent la région du pôle sud. Une étude précédente de la même équipe, publiée en 2024, avait déjà relié des failles de cette région à un séisme lunaire de magnitude 5 enregistré dans les années 1970. Les séismes lunaires superficiels peuvent durer des heures, contrairement aux séismes terrestres, qui se mesurent plutôt en secondes. Ils pourraient donc endommager des équipements ou des structures.
*Image simulée d'une éventuelle base lunaire par la NASA *
Des choix importants
Selon M. Watters, la répartition des failles jeunes, leur potentiel d’être actives et la possibilité que de nouvelles failles se forment doivent être prises en compte dans le choix de l’emplacement d’avant-postes permanents. Il s’attend d’ailleurs à ce que les failles existantes grandissent et que de nouvelles apparaissent, puisque l’intérieur continue de se contracter.
Les résultats offrent aussi une piste : les zones à croûte épaisse, moins fracturées, pourraient être de meilleurs candidats. Il faut dire que tous les scientifiques ne s’entendent pas sur la part des failles dans les séismes lunaires. Une étude de 2022 estimait des secousses plus faibles et en évitait la plupart des sites candidats pour Artemis.