Pendant des décennies, les scientifiques ont cru que la Lune, le seul satellite naturel de la Terre, avait quatre milliards et demi d'années. Selon cette théorie, la Lune a été créée à partir d'un cataclysme enflammé produit par une collision entre la Terre et un objet de la taille de Mars (nommé Theia) environ 100 millions d'années après la formation de la Terre primordiale.
Mais selon une nouvelle étude réalisée par des chercheurs de l'UCLA (qui ont réexaminé certaines des roches de la lune d'Apollo), ces estimations pourraient avoir été décalées d'environ 40 à 140 millions d'années. Loin d'ajuster simplement nos notions de l'âge propre de la Lune, ces découvertes sont également essentielles à notre compréhension du système solaire et de la formation et de l'évolution de ses planètes rocheuses.
Cette étude, intitulée «Formation précoce de la Lune il y a 4,51 milliards d'années», a été publiée récemment dans la revue Avancées scientifiques. Dirigée par Melanie Barboni - professeure au Département des sciences de la Terre, des planètes et de l'espace de l'UCLA - l'équipe de recherche a effectué des datations au plomb et à l'uranium sur des fragments de roches lunaires rapportés par les astronautes d'Apollo 14.
Ces fragments étaient d'un composé connu sous le nom de zircon, un type de minéral de silicate qui contient des traces d'éléments radioactifs (comme l'uranium, le thorium et le lutétium). Comme Kevin McKeegan, professeur de géochimie et cosmochimie à l'UCLA et co-auteur de l'étude, l'a expliqué: «Les zircons sont les meilleures horloges de la nature. Ils sont le meilleur minéral pour préserver l'histoire géologique et révéler leur origine. »
En examinant la désintégration radioactive de ces éléments et en corrigeant l'exposition aux rayons cosmiques, l'équipe de recherche a pu obtenir des estimations très précises de l'âge des fragments de zircon. À l'aide de l'un des spectromètres de masse de l'UCLA, ils ont pu mesurer la vitesse à laquelle les dépôts d'uranium dans le zircon se sont transformés en plomb et les dépôts de lutétium se sont transformés en hafnium.
En fin de compte, leurs données ont indiqué que la Lune s'est formée il y a environ 4,51 milliards d'années, ce qui place sa naissance dans les 60 premiers millions d'années du système solaire. Auparavant, la datation des roches lunaires s'est avérée difficile, principalement parce que la plupart d'entre elles contenaient des fragments de différents types de roches, et ces échantillons ont été déterminés comme étant entachés par les effets de multiples impacts.
Cependant, Barboni et son équipe ont pu examiner huit zircons en bon état. Plus important encore, ces dépôts de silicate se seraient formés peu de temps après la collision entre la Terre et Theia, lorsque la Lune était encore une masse non solidifiée recouverte d'océans de magma. Au fur et à mesure que ces océans se refroidissaient, le corps de la Lune se différenciait entre sa croûte, son manteau et son noyau.
Parce que les minéraux de zircon se sont formés au cours de l'océan magma initial, la datation à l'uranium et au plomb remonte à une époque avant que la Lune ne devienne une masse solidifiée. Comme l'a dit Edward Young, professeur de géochimie et de cosmochimie à l'UCLA et co-auteur de l'étude, «Mélanie était très intelligente pour déterminer l'âge réel de la Lune, remontant à sa préhistoire avant qu'elle ne se solidifie, pas à sa solidification. . "
Ces résultats ont non seulement déterminé l'âge de la Lune avec un haut degré de précision (et pour la première fois), mais ils ont également des implications pour notre compréhension du moment et de la façon dont les plans rocheux se sont formés dans le système solaire. En plaçant des dates précises sur la formation de certains corps, nous pouvons comprendre le contexte lequel ils se sont formés, ce qui permet également de déterminer les mécanismes impliqués.
Et ce n’était que la première révélation produite par l’équipe de recherche, qui espère continuer à étudier les fragments de zircon pour voir ce qu’ils peuvent apprendre sur les débuts de la Lune.
