Qu'y a-t-il à l'intérieur de la Lune ? Des chercheurs répondent à cette question pour la première fois en détail !

Certaines planètes peuvent avoir des satellites, qui sont des objets plus petits et beaucoup moins massifs, attirés par l'interaction gravitationnelle de la planète. Dans le cas de la planète Terre, la Lune est le seul satellite naturel et joue un rôle dans la vie sur Terre, notamment en régulant les marées et en contribuant à l'équilibre de l'axe terrestre. La Lune a un diamètre d'environ 3474 kilomètres et sa surface est couverte de cratères, de mers de lave solidifiée et de montagnes.

Malgré des décennies d'études, l'intérieur de la Lune reste une question ouverte avec peu de réponses. La Lune possède un noyau, un manteau et une croûte, mais sa structure et sa composition exactes sont encore étudiées par les astronomes du monde entier. Certains modèles indiquent que son noyau pourrait être partiellement liquide, tandis que d'autres suggèrent qu'il est solide et riche en fer.

Une nouvelle étude publiée dans la revue Nature a utilisé les données sismiques recueillies par les missions Apollo pour mieux cartographier l'intérieur de la Lune. Les recherches confirment l'existence d'un noyau interne solide, semblable à celui de la Terre, mais dont la densité n'est qu'une fraction de celle de la Terre. Ces résultats permettent de mieux comprendre l'évolution de la Lune et sa formation, dont l'un des modèles indique qu'elle a eu lieu à la suite d'un impact avec la Terre.

Lune

La Lune est le satellite naturel de la Terre. Son diamètre est d'environ 3 474 kilomètres et sa gravité est d'environ 1/6 de celle de la Terre. Elle n'a pas d'atmosphère significative, ce qui entraîne des variations de température extrêmes en fonction de la face exposée au soleil. Son origine est décrite comme l'impact de la Terre primitive avec un corps similaire à Mars il y a environ 4,5 milliards d'années.

Les missions Apollo ont constitué l'une des étapes les plus importantes de l'histoire de l'humanité en ce qui concerne la Lune. En particulier la mission Apollo 11, lancée le 16 juillet 1969, qui a été la première à amener des humains à la surface de la Lune. Neil Armstrong a été le premier à poser le pied sur la Lune et, pendant environ deux heures et demie, les astronautes ont collecté des échantillons et mené des expériences. Les missions Apollo ont fourni de nombreuses données permettant d'étudier la Lune. Traduit avec DeepL.com (version gratuite)

Mission Apollo

L'idée de la mission Apollo était d'emmener des hommes sur la Lune, raison pour laquelle un programme spatial américain a été créé entre 1961 et 1972. Bien que la mission Apollo 11 soit surtout connue pour avoir été la première à amener l'humanité sur la Lune, d'autres missions Apollo ont également permis à des astronautes de poser le pied sur le sol lunaire. Au total, six missions Apollo se sont posées sur la Lune, collectant des échantillons, installant des expériences scientifiques et recueillant des données.

Outre l'exploration lunaire, les missions Apollo ont également été importantes pour les avancées technologiques et scientifiques. Les progrès ont notamment porté sur les systèmes de navigation, les matériaux résistants à la chaleur et la transmission de données. Une grande partie de la technologie développée par la suite et appliquée aujourd'hui a commencé par des applications dans l'exploration spatiale pendant la période de la guerre froide.

Mystère de l'intérieur de la Lune

En 2023, une étude utilisant les données obtenues par la mission Apollo a confirmé que la Lune possédait un noyau interne qui serait une sphère solide d'une densité similaire à celle du fer. En raison de l'absence d'activité tectonique, la compréhension de l'intérieur de la Lune est un défi, mais elle est possible grâce aux capteurs sismiques. Ces données permettent de créer une sorte de carte de ce qui est observé à l'intérieur de la Lune.

L'analyse de la composition interne de la Lune a été obtenue à l'aide de données sismiques provenant d'équipements laissés par la mission Apollo. Ces données ont permis de cartographier la structure interne en se basant sur la propagation des ondes acoustiques. Cependant, ces données sismiques de la mission Apollo ont une faible résolution et il est difficile de prédire l'état du noyau interne à partir de ces seules données.

Qu'y a-t-il à l'intérieur de la Lune ?

On sait que le noyau externe de la Lune est fluide, mais la question de savoir s'il existe un noyau interne solide ou si toute la région est liquide est encore débattue. Dans un nouvel article, une équipe a analysé des données provenant de missions spatiales et d'expériences de mesure au laser afin de dresser un profil détaillé des caractéristiques de la Lune. Ils ont pris en compte des facteurs tels que la déformation de la Lune due à l'interaction gravitationnelle avec la Terre, les variations de sa distance et de sa densité.

Ils ont ensuite effectué une modélisation avec différents types de noyau afin de déterminer celui qui correspondait le mieux aux données d'observation. Les résultats indiquent que le noyau de la Lune est similaire à celui de la Terre, avec une couche externe fluide d'un rayon d'environ 362 km. Il possède également un noyau interne solide d'un rayon de 258 km, ce qui correspond à 15 % du rayon total de la Lune et à une densité similaire à celle du fer.

Référence de l'article :

Briaud et al. 2025 The lunar solid inner core and the mantle overturn Nature