L’intérieur de la Lune

Un monde différencié

La Lune est un monde différencié. Cela signifie qu’il est composé de différentes couches avec des compositions différentes. Les matériaux les plus lourds se sont enfoncés dans le centre de la Lune, et les matériaux les plus légers ont atteint la couche la plus externe. Des études de mesure sismique, rotationnelle et gravimétrique nous ont permis de mieux comprendre les différentes couches de la Lune.

Le noyau de la Lune

Au centre se trouve le noyau métallique dense de la Lune. Le noyau est en grande partie composé de fer et de nickel. Le noyau interne est une masse solide d’environ 480 km de diamètre. Autour du noyau interne solide se trouve un noyau externe fluide, qui porte le diamètre total du noyau à environ 660 km. Le noyau de la Lune est petit (environ 20% du diamètre des lunes) par opposition aux autres mondes terrestres (comme la Terre) avec des noyaux mesurant plus près de 50% de leurs diamètres.

Manteau et croûte

Au-dessus du noyau se trouvent le manteau et la croûte. Les différences de composition entre ces couches racontent une histoire de la Lune étant en grande partie, voire complètement, composée d’un grand océan de magma dans sa toute première histoire. Lorsque l’océan de magma a commencé à refroidir, des cristaux ont commencé à se former dans le magma. Des cristaux de minéraux du manteau plus denses, tels que l’olivine et le pyroxène, ont coulé au fond de l’océan. Des minéraux plus légers, notamment le feldspath plagioclase anorthositique, cristallisaient et flottaient à la surface pour former la croûte lunaire. Le manteau, d’une épaisseur d’environ 1 350 km, est beaucoup plus étendu que la croûte, qui a une épaisseur moyenne d’environ 50 km. Fait intéressant, la croûte de la Lune semble être plus mince du côté de la Lune faisant face à la Terre et plus épaisse du côté opposé. Les chercheurs travaillent toujours pour déterminer pourquoi cela pourrait être.

Les tremblements de Lune

Les sismomètres laissés à la surface de la Lune par les astronautes d’Apollo ont révélé que la Lune subit des tremblements de lune. Les tremblements de lune profonds, qui se produisent à environ 700 km sous la surface lunaire, sont des événements de marée, causés par l’attraction de la gravité terrestre tirant et étirant les structures internes de la Lune. Les tremblements de lune provenant de la surface ou près de la surface peuvent être causés par des impacts de météorites avec la Lune. Un autre type de tremblement de lune extrêmement peu profond peut provenir de la dilatation thermique et de la contraction de la roche sur ou près de la surface alors qu’elle passe de la nuit lunaire extrêmement glaciale au jour lunaire très chaud. Un quatrième type de tremblement de lune prend naissance à des profondeurs modérément peu profondes de 20 à 30 km, peut enregistrer jusqu’à 5,5 sur l’échelle de Richter et peut durer plus de 10 minutes! Les causes de ce quatrième type de tremblement de lune sont toujours à l’étude.

L’expérience sismique passive Apollo 11 contenait quatre sismomètres alimentés par deux panneaux de cellules solaires, qui convertissaient l’énergie solaire en électricité. Il a utilisé trois sismomètres à longue période et un sismomètre vertical à courte période pour mesurer les impacts de météorites et les tremblements de lune, enregistrant environ 100 à 200 coups de météorites au cours de sa vie. Les données concernant la force, la durée et la direction approximative de l’événement sismique ont été transmises aux stations de suivi sur Terre.