Kaguya : découverte de la première "caverne" lunaire

[Pierre.BAdministrateur]

Des cavernes sur la Lune?



Alors que les résultats de la sonde Kaguya (SELENE) ont déjà permis d'accroître de façon significative nos connaissances de la géomorphologie lunaire, l'ISAS (Institute of Space and Astronautical Sciences, la division scientifique de la JAXA, l'agence spatiale japonaise) vient d'annoncer la découverte, à la surface de la Lune, d'une "lucarne" pouvant constituer l'entrée d'un ancien tunnel de lave de grande envergure.

Existant sur différents sites volcaniques terrestres, les tunnels de lave sont un phénomène géologique fréquent qui résulte du refroidissement de la couche externe d'une coulée de lave. Fluide en son milieu, la coulée se poursuit aussi longtemps qu'elle est alimentée en amont par la lave provenant de la chambre magmatique. Si le flux s'interrompt, le tunnel se vide et subsiste alors sous la forme d'une galerie de basalte, parfois longue de plusieurs kilomètres. Il peut arriver que certaines parties du tunnel s'effondrent, formant ainsi des "lucarnes" qui donnent accès à l'intérieur de la cavité.

Selon le Pr. Junichi HARUYAMA qui coordonne les analyses à l'ISAS, de nombreux chercheurs tentent de localiser l'entrée de tunnels de lave sur la Lune. Ils pourraient bien représenter un abri idéal, dans l'optique de missions habitées, face aux dangers multiples et constants (chute de météorites, rayonnements cosmiques, amplitude thermique extrême, etc.) du milieu lunaire, permettant ainsi d'éviter la fastidieuse construction d'habitations artificielles.

Jusque récemment, les dernières manifestations du volcanisme lunaire étaient datées d'environ 3 milliards d'années. Les données fournies par Kaguya tendent à ramener l'événement à une date plus récente, de l'ordre de 2,5 milliards d'années. Aussi les modèles en vigueur prévoyaient-ils l'existence en sous-sol de tunnels de lave, vestiges des éruptions de volcans lunaires aujourd'hui éteints. Pourtant, aucune lucarne n'avait encore été détectée, malgré les nombreuses missions d'observation de notre satellite naturel réalisées depuis la fin des années 1950.

Chargée de cartographier la surface de la Lune dans son intégralité, la sonde Kaguya a opéré de décembre 2007 à juin 2009. A l'origine de la découverte faite par le Pr. HARUYAMA et son équipe, des clichés haute résolution des collines de Marius (Marius hills), une zone ayant connu par le passé une forte activité volcanique.

Afin d'évaluer les dimensions du gouffre de Marius hills, l'équipe a analysé les variations subies par l'ombre de la crevasse à différents moments de la journée, autrement dit sous différents angles solaires, en s'appuyant sur les images de la caméra haute résolution TC et de l'imageur multibande MI installés sur Kaguya. Résultat : un diamètre de 65 mètres et une profondeur de 88 mètres, ce qui exclut de fait un impact météoritique comme cause potentielle de la formation de la cavité. En effet, les cratères d'impact sont soumis à un ratio de 5:1 entre diamètre et profondeur quand, dans le cas présent, le ratio est proche de 1:1. Le gouffre est par ailleurs situé au coeur d'un rille sinueux (sorte de sillon en plein qui serpente à la surface) considéré comme le vestige d'une ancienne coulée de lave. La probabilité est donc forte pour qu'un tunnel de lave intact se trouve au fond de la lucarne, un tunnel qui, selon les chercheurs de l'ISAS, pourrait bien s'étendre sur près de 370 mètres.

Les cratères d'impacts environnants ont également permis de proposer une datation de la cavité dont l'âge approcherait les 3,5 milliards d'années. Pas de quoi inquiéter cependant le Pr. HARUYAMA qui ne voit aucune raison pour qu'elle se dégrade dans un avenir proche. Reste que si la communauté internationale envisage un jour de retourner sur la Lune (ex : programme Constellation - Etats-Unis (2020)) et d'utiliser le tunnel de lave comme zone d'accueil, cela ne pourra nécessairement se faire sans mission d'exploration préalable. De son côté, le Japon n'a pas encore fait savoir s'il comptait mettre sur pieds un projet d'exploration habité, mais un comité d'experts à d'ores et déjà été créé au sein du "Centre stratégique pour la politique spatiale" afin d'étudier les pistes les plus prometteuses.

La prochaine étape ? Le probable lancement d'une sonde robotisée munie d'un radar à pénétration de sol (RPS) afin de mesurer l'épaisseur de la couche de basalte dont le tunnel est constitué. Cela se fera peut-être de concert avec d'autres projets préparatoires ayant trait à la recherche de ressources dans le sol lunaire car les zones d'origine volcanique comme les collines de Marius sont sur ce plan aussi de sérieuses candidates, le basalte dont elles sont riches étant une source de terres rares, de silicium, d'oxygène et d'autres éléments nécessaires une fois sur place.

Nul ne sait si d'autres lucarnes seront mises au jour et si la seule qui ait été découverte à l'heure actuelle ne conduit pas à un tunnel obstrué. La Nasa prépare actuellement un projet visant à approfondir les recherches à l'aide de la sonde Lunar reconnaissance orbiter (LRO) en orbite autour de la Lune depuis le 23 juin dernier. A la clé, des images au moins dix fois plus précises. De quoi révéler peut-être la porte d'entrée de la future base lunaire internationale.[img]Alors que les résultats de la sonde Kaguya (SELENE) ont déjà permis d'accroître de façon significative nos connaissances de la géomorphologie lunaire, l'ISAS (Institute of Space and Astronautical Sciences, la division scientifique de la JAXA, l'agence spatiale japonaise) vient d'annoncer la découverte, à la surface de la Lune, d'une "lucarne" pouvant constituer l'entrée d'un ancien tunnel de lave de grande envergure. Existant sur différents sites volcaniques terrestres, les tunnels de lave sont un phénomène géologique fréquent qui résulte du refroidissement de la couche externe d'une coulée de lave. Fluide en son milieu, la coulée se poursuit aussi longtemps qu'elle est alimentée en amont par la lave provenant de la chambre magmatique. Si le flux s'interrompt, le tunnel se vide et subsiste alors sous la forme d'une galerie de basalte, parfois longue de plusieurs kilomètres. Il peut arriver que certaines parties du tunnel s'effondrent, formant ainsi des "lucarnes" qui donnent accès à l'intérieur de la cavité. Selon le Pr. Junichi HARUYAMA qui coordonne les analyses à l'ISAS, de nombreux chercheurs tentent de localiser l'entrée de tunnels de lave sur la Lune. Ils pourraient bien représenter un abri idéal, dans l'optique de missions habitées, face aux dangers multiples et constants (chute de météorites, rayonnements cosmiques, amplitude thermique extrême, etc.) du milieu lunaire, permettant ainsi d'éviter la fastidieuse construction d'habitations artificielles. Jusque récemment, les dernières manifestations du volcanisme lunaire étaient datées d'environ 3 milliards d'années. Les données fournies par Kaguya tendent à ramener l'événement à une date plus récente, de l'ordre de 2,5 milliards d'années. Aussi les modèles en vigueur prévoyaient-ils l'existence en sous-sol de tunnels de lave, vestiges des éruptions de volcans lunaires aujourd'hui éteints. Pourtant, aucune lucarne n'avait encore été détectée, malgré les nombreuses missions d'observation de notre satellite naturel réalisées depuis la fin des années 1950. Chargée de cartographier la surface de la Lune dans son intégralité, la sonde Kaguya a opéré de décembre 2007 à juin 2009. A l'origine de la découverte faite par le Pr. HARUYAMA et son équipe, des clichés haute résolution des collines de Marius (Marius hills), une zone ayant connu par le passé une forte activité volcanique. Afin d'évaluer les dimensions du gouffre de Marius hills, l'équipe a analysé les variations subies par l'ombre de la crevasse à différents moments de la journée, autrement dit sous différents angles solaires, en s'appuyant sur les images de la caméra haute résolution TC et de l'imageur multibande MI installés sur Kaguya. Résultat : un diamètre de 65 mètres et une profondeur de 88 mètres, ce qui exclut de fait un impact météoritique comme cause potentielle de la formation de la cavité. En effet, les cratères d'impact sont soumis à un ratio de 5:1 entre diamètre et profondeur quand, dans le cas présent, le ratio est proche de 1:1. Le gouffre est par ailleurs situé au coeur d'un rille sinueux (sorte de sillon en plein qui serpente à la surface) considéré comme le vestige d'une ancienne coulée de lave. La probabilité est donc forte pour qu'un tunnel de lave intact se trouve au fond de la lucarne, un tunnel qui, selon les chercheurs de l'ISAS, pourrait bien s'étendre sur près de 370 mètres. Les cratères d'impacts environnants ont également permis de proposer une datation de la cavité dont l'âge approcherait les 3,5 milliards d'années. Pas de quoi inquiéter cependant le Pr. HARUYAMA qui ne voit aucune raison pour qu'elle se dégrade dans un avenir proche. Reste que si la communauté internationale envisage un jour de retourner sur la Lune (ex : programme Constellation - Etats-Unis (2020)) et d'utiliser le tunnel de lave comme zone d'accueil, cela ne pourra nécessairement se faire sans mission d'exploration préalable. De son côté, le Japon n'a pas encore fait savoir s'il comptait mettre sur pieds un projet d'exploration habité, mais un comité d'experts à d'ores et déjà été créé au sein du "Centre stratégique pour la politique spatiale" afin d'étudier les pistes les plus prometteuses. La prochaine étape ? Le probable lancement d'une sonde robotisée munie d'un radar à pénétration de sol (RPS) afin de mesurer l'épaisseur de la couche de basalte dont le tunnel est constitué. Cela se fera peut-être de concert avec d'autres projets préparatoires ayant trait à la recherche de ressources dans le sol lunaire car les zones d'origine volcanique comme les collines de Marius sont sur ce plan aussi de sérieuses candidates, le basalte dont elles sont riches étant une source de terres rares, de silicium, d'oxygène et d'autres éléments nécessaires une fois sur place. Nul ne sait si d'autres lucarnes seront mises au jour et si la seule qui ait été découverte à l'heure actuelle ne conduit pas à un tunnel obstrué. La Nasa prépare actuellement un projet visant à approfondir les recherches à l'aide de la sonde Lunar reconnaissance orbiter (LRO) en orbite autour de la Lune depuis le 23 juin dernier. A la clé, des images au moins dix fois plus précises. De quoi révéler peut-être la porte d'entrée de la future base lunaire internationale.


Source :
- JAXA
- Brève publiée dans le cadre d'un partenariat avec ScienceScope France-Japon
Rédacteur :
Gabriel THIRION
Ref : 520ESP338
Origine :
BE Japon numéro 520 (13/11/2009) - Ambassade de France au Japon / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/61226.htm