Espace

Cette roche terrestre pourrait être la plus ancienne jamais trouvée - et elle a été collectée sur la Lune

Cette découverte est soit la première du genre pour l'Homme, soit la preuve que nous devons repenser la vision que nous avons de notre compagnon céleste.

De Michael Greshko

Les scientifiques viennent peut-être de trouver la plus ancienne roche terrestre intacte - sur la Lune. Une étude publiée jeudi dans Earth and Planetary Science Letters montre que l'une des roches recueillies par les astronautes d'Apollo 14 en 1971 contient un fragment de la croûte terrestre ancienne, datant de plus de 4,011 milliards d'années.

Il est possible que le fragment se soit formé dans une poche de magma lunaire étrangement riche en eau. Mais les auteurs de l'étude pensent qu'il est plus probable que le rocher se soit formé dans la croûte de notre planète et ait été projeté sur la Lune lors de l'un des nombreux impacts de météores qui ont bombardé la Terre au début de sa formation.

Si tel est le cas, ce fragment est l’une des plus anciennes roches terrestres jamais retrouvées. Les minéraux les plus anciens trouvés sur Terre proviennent des collines australiennes de Jack Hills et ont été datés de 4,4 milliards d'années. Mais ces dates ont été contestées et, même si les minéraux s'avéraient être si vieux, ce sont des débris laissés par des roches qui se sont désintégrées il y a longtemps. En revanche, le fragment rapporté par Apollo 14 est beaucoup mieux conservé.

« C’est techniquement un "rocher", alors que les [minéraux] des Jack Hills sont des cristaux individuels », écrit l’ auteur de l’étude, Jeremy Bellucci, chercheur au Musée suédois d’histoire naturelle, dans un email.

Cette découverte s'ajoute à l'héritage scientifique des missions Apollo et renforce la position de la Lune comme premier archiviste du système solaire. Puisque la Lune est si ancienne, sans air et géologiquement inactive, sa surface enregistre l’histoire des impacts sur le système solaire primitif, y compris très probablement les débris d’impacts provenant d’autres mondes. On pense que jusqu'à 0,5 % des débris présents à la surface de la Lune se sont d'abord formés sur Terre et que des fragments d'autres planètes rocheuses, telles que Vénus ou Mars, jonchent probablement aussi la Lune.

Mais la roche rapportée par Apollo 14, si ses origines terrestres sont confirmées, serait le premier du genre à avoir quitté le sol lunaire pour atterrir dans les mains des scientifiques.

« Si cela est vérifié, il s'agit d'une découverte fascinante », déclare Cornelia Rasmussen, chercheuse à l'université du Texas à Austin, qui étudie la chimie des cratères d'impact sur Terre. « Nous n'avons pas vraiment d'exemples rocheux de cette époque sur Terre, ce qui signifie que [la découverte] nous ouvre une fenêtre sur une époque que nous ne pouvons pas vraiment étudier ici. »

 

ALLER PLUS LOIN

Recueillie par Alan Shepard, astronaute de la mission Apollo 14, le 6 février 1971, la roche qui porte le morceau de Terre présumé - anciennement désigné comme « 14321 » - est l'un des plus gros échantillons rocheux que les missions Apollo ont rapportés de la Lune.

La roche, de la taille d'un ballon de basket, pèse près de 9 kilos. C'est un type de roche appelé brèche, un conglomérat de roches distinctes. L'impact qui a formé la Mer des Pluies (Mare Imbrium), l'une des énormes taches sombres de la face visible de la Lune, a probablement formé ce rocher avant de le projeter vers le site d'atterrissage d'Apollo 14.

La plupart de ses composants, appelés clastes, sont de couleur sombre. Mais un élément est remarquablement brillant, semblable aux granites que vous pourriez trouver sur Terre. Pour savoir d'où venait ce fragment de 14321, l'équipe de Bellucci a ré-échantillonné la roche et s'est concentrée sur les minéraux qu'elle contenait, appelés zircons.

« Le zircon est un minéral incroyablement robuste », explique le coauteur de l'étude, David Kring, chercheur principal au Lunar and Planetary Institute. « Donc, si vous recherchez une relique des plus anciennes formes géologiques, le zircon est un très bon candidat. »

Lorsque l'équipe a analysé ces zircons et le quartz environnant, elle a constaté que le claste s'était formé dans des conditions qui ne correspondaient pas à la géologie lunaire. D'une part, les zircons se sont formés dans des magmas beaucoup plus froids et riches en oxygène que les magmas lunaires.

En outre, le claste semble s'être formé à des pressions que l'on ne trouve sur la Lune qu'à plus de 160 kilomètres sous sa surface. Mais l'impact que les géologues estiment responsable de la formation de 14321 ne s'est probablement pas enfoncé de plus de 72 kilomètres sous la surface lunaire. Et si le clast s'est formé si profondément, comment est-il remonté à la surface ?

Les chercheurs ont vite compris que les propriétés du clast étaient parfaitement logiques s’il s'était formé non pas sur la Lune, mais sur Terre. À environ 20 kilomètres sous la surface terrestre, les magmas connaissent des niveaux de température, de pression et d’oxygène similaires à ceux qui ont formé cette mystérieuse roche. Lorsque Bellucci a réalisé un graphique comparant les zircons terrestres et les zircons lunaires, les similitudes sont devenues évidentes.

 

À LA RECHERCHE DE PLUS D'ÉCHANTILLONS

Les recherches futures sur les échantillons pourraient confirmer l'interprétation de Bellucci. Il est également possible que d'autres roches lunaires figurant actuellement dans la collection de l'humanité contiennent des taches de terre ancienne.

« Je suis sûr que nous trouverons des échantillons supplémentaires et je soupçonne que cela va inciter beaucoup d'autres membres de la [communauté scientifique] à faire de même », déclare Kring.

De nouveaux échantillons de roche lunaire pourraient bientôt arriver : la prochaine mission lunaire chinoise Chang'e-5 devrait être en mesure d'en rapporter. Mais pour l'instant, le travail sur le matériau rapporté par Apollo 14 est suspendu. Bien que les législateurs américains aient apparemment conclu un accord pour financer temporairement le gouvernement américain, le « shutdown » en cours a perturbé le travail et la vie de nombreux scientifiques, y compris celles des auteurs de l'étude.

Kring indiquait ainsi jeudi 24 janvier dernier : « Mon institut va fermer ses portes demain. Nous ne pourrons pas continuer les passionnantes recherches inspirées par cette découverte. »

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