La vie

Que sont les cratères lunaires? Comment ont-ils été formés?

Que sont les cratères lunaires? Comment ont-ils été formés?

Les cratères lunaires sont des formes de terrain en forme de cuvette créées par deux processus: volcanisme et cratérisation. Il y a des centaines de milliers de cratères lunaires allant de moins d'un mile de long à des bassins géants appelés mares, que l'on croyait autrefois être des mers.

Le saviez-vous?

Les scientifiques lunaires estiment qu'il y a plus de 300 000 cratères de plus de 800 mètres de large, juste du côté de la Lune que nous pouvons voir depuis la Terre (le côté "proche"). La face cachée est plus encombrée et continue à être cartographiée.

Comment les cratères lunaires se sont-ils formés?

Pendant longtemps, les scientifiques n'ont pas su comment se formaient les cratères sur la Lune. Bien qu'il y ait eu plusieurs théories, il a fallu attendre que les astronautes se soient rendus sur la Lune et aient obtenu des échantillons de roches afin que les scientifiques puissent étudier si leurs soupçons étaient confirmés.

L'analyse détaillée des roches lunaires rapportées par les astronautes d'Apollo a montré que le volcanisme et les cratères ont façonné la surface de la Lune depuis sa formation, il y a environ 4,5 milliards d'années, peu de temps après la formation de la Terre. Des bassins d'impact géants se sont formés à la surface de la Lune naissante, ce qui a provoqué la formation de roches en fusion et la création de gigantesques bassins de lave refroidie. Les scientifiques ont appelé ces "juments" (latin pour mers). Ce volcanisme précoce a déposé les roches basaltiques.

Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA a utilisé un instrument laser pour cartographier la topographie de la Lune en haute définition, en localisant plus de 5 000 cratères de plus de 12 milles de diamètre et d'innombrables autres plus petits. Ils le font afin de comprendre la distribution des différentes tailles de cratères et les événements de cratères qui ont modifié la surface lunaire au cours des 4,5 milliards d’années écoulées. Les fausses couleurs indiquent les emplacements des plus grands cratères cartographiés par le vaisseau spatial. NASA / LRO

Cratères d'impact: créés par les débris spatiaux

Tout au long de son existence, la Lune a été bombardée par des comètes et des morceaux d’astéroïdes, générant ainsi les nombreux cratères d’impact que nous voyons aujourd’hui. Ils ont à peu près la même forme qu’après leur création. C'est parce qu'il n'y a pas d'air ou d'eau sur la Lune pour éroder ou souffler les bords du cratère.

Depuis que la Lune a été pilonnée par des impacteurs (et continue à être bombardée par des roches plus petites ainsi que par le vent solaire et les rayons cosmiques), la surface est également recouverte d'une couche de roches brisées appelée régolithe et d'une très fine couche de poussière. Sous la surface se trouve une épaisse couche de substrat rocheux fracturé, ce qui témoigne de l'action des impacts sur des milliards d'années.

Le plus grand cratère de la Lune s'appelle South Pole-Aitkin Basin. C'est environ 1 600 milles (2 500 kilomètres). Il fait également partie des plus anciens bassins d'impact de la Lune et s'est formé quelques centaines de millions d'années environ après la formation de la Lune elle-même. Les scientifiques soupçonnent qu'il a été créé lorsqu'un projectile lent (également appelé impacteur) s'est écrasé à la surface. Cet objet avait probablement plusieurs centaines de pieds de largeur et venait de l'espace sous un angle faible.

Pourquoi les cratères ont-ils la même apparence?

La plupart des cratères ont une jolie forme ronde caractéristique, parfois entourée de crêtes circulaires (ou rides). Quelques-uns ont des pics centraux et certains ont des débris éparpillés autour d'eux. Les formes peuvent indiquer aux scientifiques la taille et la masse des impacteurs ainsi que l’angle de déplacement qu’ils ont suivis lorsqu’ils se sont écrasés à la surface.

Diagramme de cratère d'impact. NASA

L'histoire générale d'un impact suit un processus assez prévisible. Tout d'abord, l'impacteur se précipite vers la surface. Sur un monde avec une atmosphère, l'objet est chauffé par friction avec la couverture d'air. Il commence à briller et, s'il est suffisamment chauffé, il risque de se briser et de projeter une pluie de débris à la surface. Lorsque les impacteurs frappent la surface d'un monde, cela envoie une onde de choc à partir du site de l'impact. Cette onde de choc casse la surface, fend la roche, fait fondre la glace et creuse une énorme cavité en forme de bol. L'impact envoie des matériaux pulvérisés hors du site, tandis que les parois du cratère nouvellement créé peuvent retomber sur elles-mêmes. Dans les impacts très forts, un pic central se forme dans la cuvette du cratère. La région environnante peut se déformer et se plisser en formations annulaires.

Le sol, les murs, la crête centrale, le rebord et les éjecta (le matériau dispersé à partir d'un site d'impact) racontent tous l'histoire de l'événement et de sa puissance. Si la roche entrante se brise, comme d'habitude, des fragments de l'impacteur d'origine peuvent être trouvés parmi les débris.

Cratère de météorites de Barringer, Arizona. NASA

Cracing Impact sur la Terre et d'autres mondes

La Lune n'est pas le seul monde à avoir des cratères creusés par la roche et la glace. La Terre elle-même a été frappée au cours du même bombardement précoce qui a marqué la Lune. Sur Terre, la plupart des cratères ont été érodés ou enterrés à la suite de changements de relief ou d'empiétement de la mer. Seuls quelques-uns, tels que Meteor Crater en Arizona, demeurent. Sur d'autres planètes, telles que Mercure et la surface de Mars, les cratères sont assez évidents et ils n'ont pas été érodés. Bien que Mars ait eu un passé aqueux, les cratères que nous voyons aujourd’hui sont relativement anciens et ont encore l’air en assez bonne forme.

Sources

  • Castelvecchi, Davide. «Les cartes de gravité révèlent pourquoi la face cachée de la Lune est recouverte de cratères.» Scientific American, 10 nov. 2013, www.scientificamerican.com/article/gravity-maps-reveal-why-dark-side-moon-covered-in-craters /.
  • «Craters.» Centre d'astrophysique et de superinformatique, astronomy.swin.edu.au/~smaddiso/astro/moon/craters.html.
  • "Comment les cratères sont formés", NASA, //sservi.nasa.gov/articles/how-are-craters-formed/