Lune

Le cœur solide de la Lune

Publié le 05 mai 2023

En combinant les données issues de plusieurs missions spatiales et de mesures laser de la distance Terre-Lune, une équipe scientifique française a déterminé que notre satellite naturel possède bien un cœur solide d’environ 500 km de diamètre.

Le portrait de notre voisine céleste pourrait paraître figé. Si tel est le cas dans les grandes lignes, il en est autrement dès qu’on s’intéresse aux détails. Et un exemple concret apparaît avec une étude récente (publiée dans Nature le 3 mai) menée par des scientifiques du CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique, France), d’Université Côte d’Azur, de l’Observatoire de la Côte d’Azur, de Sorbonne Université et de l’Observatoire de Paris-PSL. Voici une vingtaine d’années, cette équipe avait précédemment mis en évidence la présence d’un noyau externe fluide pour la Lune. Et cette fois-ci, elle s’est penchée sur son cœur.

Un noyau solide comme du fer

Ces travaux se sont basés sur des données acquises par plusieurs missions spatiales ainsi que sur des mesures très précises de la distance Terre-Lune à l’aide de tirs laser. Pour ces dernières, l’observatoire qui émet le laser chronomètre le temps de l’aller-retour, le rayon étant réfléchi par des dispositifs posés sur notre satellite naturel notamment lors des missions Apollo.
Il en résulte que la Lune possède en son cœur un noyau solide d’environ 500 km de diamètre et dont la densité s’apparente à celle du fer. Ce noyau est entouré d’un cœur liquide. En remontant (voir le schéma), on rencontre successivement une zone d’interface, un épais manteau et une fine croûte.

Schéma de la Lune selon les travaux de l’équipe du CNRS. L’interface manteau/noyau est caractérisée comme étant de faible viscosité.
© Cité de l’espace d’après Géoazur/Nicolas Sarter

Le CNRS précise dans son communiqué de presse que ce qu’il qualifie de «découverte majeure» permet également d’«accréditer l’hypothèse de déplacements de matériau dans le manteau». Ce phénomène dit «retournement du manteau lunaire», explique pourquoi on trouve des éléments riches en fer à la surface de notre satellite naturel. C’est aussi toute l’histoire de la Lune (avec la perte de son champ magnétique d’origine) et donc de notre planète et du Système solaire qui peut progresser grâce à ces travaux.