Une masse massive de granit ancien a été découverte sous la surface de la Lune, preuve d’un type de volcanisme que nous n’avions jamais vu auparavant.
L’analyse suggère qu’il s’agit d’une masse géante profondément enfouie de magma solidifié, ou batholite, déposé il y a environ 3,5 milliards d’années. Nous le voyons assez fréquemment sur Terre, mais les planétologues sont ravis de l’observer sur la Lune.
“Tout gros corps de granit que nous trouvons sur Terre alimentait un grand groupe de volcans, un peu comme un grand système alimente aujourd’hui les volcans Cascade dans le nord-ouest du Pacifique”, déclare le scientifique planétaire Matthew Siegler de la Southern Methodist University et de la Planetary Science. Institut.
“Les batholites sont beaucoup plus gros que les volcans qu’ils alimentent à la surface. Par exemple, les montagnes de la Sierra Nevada sont un batholite, issu d’une chaîne volcanique de l’ouest des États-Unis qui existait il y a longtemps.”
Le point chaud de Compton-Belkovich. (Siegler et al., Nature, 2023)
Le granit est abondant sur Terre mais extrêmement rare ailleurs dans le système solaire car il nécessite des conditions spécifiques pour se former.
Ces conditions comprennent beaucoup d’eau liquide et la tectonique des plaques, qui aident à faire fondre et à recycler les matériaux de la croûte terrestre. La production de granit nécessite une refusion en plusieurs étapes de la roche basaltique ou un fractionnement des cristaux dans du basalte liquide.
La Lune n’a ni eau liquide, ni tectonique des plaques.
Pourtant, sous une région volcanique connue sous le nom de Compton-Belkovich, près du pôle nord sur la face cachée de la Lune, les instruments à micro-ondes des orbiteurs chinois Chang’e 1 et Chang’e 2 ont capté quelque chose d’étrange. Ils ont détecté une chaleur anormale, environ 20 fois supérieure à la moyenne des hautes terres lunaires.
Les chercheurs ont pu analyser les données accessibles au public de l’Administration nationale de l’espace de Chine, et les résultats les ont surpris.
“Ce que nous avons découvert, c’est que l’un de ces volcans présumés, connu sous le nom de Compton-Belkovich, brillait absolument aux longueurs d’onde des micro-ondes”, a déclaré Siegler. “Cela signifie qu’il fait chaud, pas nécessairement à la surface, comme vous le verriez dans l’infrarouge, mais sous la surface.
“La seule façon d’expliquer cela est de la chaleur supplémentaire provenant de quelque part en dessous de la caractéristique dans la croûte lunaire plus profonde. Ainsi, Compton-Belkovich, considéré comme un volcan, cache également une grande source de chaleur en dessous.”
Un modèle géophysique du batholite de Compton-Belkovich. (Siegler et al., Nature, 2023)
Compton-Belkovich est remarquable parce que la région contient une grande quantité de thorium, un produit de désintégration radioactive. L’analyse menée par Siegler et ses collègues indique que les éléments radioactifs dans une matrice de granit sont probablement la source de la chaleur en dessous.
Cette matrice de granit est également beaucoup plus grande que ce à quoi ils s’attendaient – environ 50 kilomètres (31 miles) de diamètre.
Ceci, disent les chercheurs, est la preuve d’un système de plomberie magmatique évolué beaucoup plus grand que prévu pour la Lune.
Un système de cette taille a besoin de l’une des trois choses suivantes : un grand panache du manteau se nourrissant de magma provenant de l’intérieur de la Lune ; une poche anormalement humide à l’intérieur de la Lune à cet endroit ; ou un patch d’éléments qui pourraient fournir suffisamment de matériau radiogénique pour produire suffisamment de chaleur pour une refusion cohérente.
Tous trois impliquent des incohérences de composition à grande échelle au sein de la Lune qui doivent être expliquées.
“Si vous n’avez pas d’eau, il faut des situations extrêmes pour faire du granit. Donc, voici ce système sans eau et sans tectonique des plaques – mais vous avez du granit”, explique Siegler.
« Y avait-il de l’eau sur la Lune – du moins à cet endroit ? Ou était-ce juste particulièrement chaud ?
La recherche a été publiée dans Nature.
