Au printemps 2024, une mission spatiale chinoise, baptisée Chang'e-6, est partie explorer la face cachée de la Lune, cette moitié de l'astre invisible depuis la Terre. L'objectif était ambitieux: prélever des échantillons de sol et de roches vieux de plusieurs milliards d'années, une première mondiale. En juin 2024, la sonde est revenue avec plus de deux kilos de régolithe et de roches lunaires. Une nouvelle analyse de ces matériaux suggère désormais que la face cachée du corps céleste aurait été marquée par une source de chaleur bien plus intense qu'on ne le pensait.

Au fil des expéditions spatiales, les astronomes constatent des différences frappantes entre la face visible de la Lune et celle qui est plus éloignée. Les bassins profonds et les mers lunaires, qui essaiment sur le côté apparent, sont totalement absents de l'autre côté, là où la croûte s'épaissit. Face à cette asymétrie déroutante, les tentatives d'explication, parfois farfelues, se sont multipliées ces dernières années, comme le souligne IFL Science.

Certains évoquent une collision de deux lunes en orbite autour de la Terre primitive. D'autres penchent plutôt pour un choc entre une planète naine et l'astre lunaire. Plus récemment, une théorie suggérait une cristallisation asymétrique de l'océan de magma lunaire, cette vaste couche de roche en fusion qui recouvrait la Lune à son origine.

Grosse chaleur

«Des études récentes suggèrent au contraire que la face cachée de la Lune a connu une évolution de l'océan de magma similaire à celle de la face visible, écrivent les chercheurs dans leur étude. La dichotomie entre les deux faces, comme le volcanisme et l'épaisseur de la croûte, est probablement liée à l'impact qui a formé le bassin Pôle Sud-Aitken.» Avec un diamètre de plus de 2.500 kilomètres, ce bassin constitue l'un des plus grands cratères lunaires. Formé il y a environ 4 milliards d'années, il résulte d'un impact géant qui aurait profondément remodelé la surface de l'astre de la nuit.

En examinant les roches rapportées par Chang'e-6, l'équipe de chercheurs a découvert qu'elles contenaient des isotopes de potassium nettement plus lourds que ceux mesurés sur la face visible. Or, les isotopes légers de cet élément s'évaporent plus facilement sous l'effet de la chaleur. Cette signature chimique suggère donc que la face cachée de la Lune aurait été exposée à une source thermique importante, certainement liée à l'impact ayant donné naissance au bassin Pôle Sud-Aitken.

«Cet impact aurait pu élever la température du manteau lunaire à 2.800 K [2.527 degrés Celsius, ndlr], ce qui est suffisant pour la vaporisation du potassium, souligne l'équipe. Nos données isotopiques de haute précision fournissent des preuves solides que l'impact du bassin Pôle Sud-Aitken a fortement affecté le manteau lunaire, facilitant probablement la formation de la dichotomie entre les deux faces de la Lune.»

En d'autres termes, le choc aurait fait fondre l'intérieur lunaire, renforçant l'hypothèse selon laquelle un impact serait à l'origine des différences structurelles observées aujourd'hui. Les scientifiques appellent tout de même à la prudence: seule l'analyse d'autres échantillons de roches astrales permettra de confirmer définitivement leurs conclusions.