Les alunissages Apollo ont produit une abondance de nouvelles données scientifiques sur la Lune. Les diverses expériences placées à la surface ont fourni des informations sur les caractéristiques sismiques, gravitationnelles et autres caractéristiques lunaires. Mais le résultat le plus spectaculaire de ces missions a sans doute été le retour de plus de 800 livres de roches et de sol lunaires pour analyse sur Terre. Ces échantillons de la Lune ont offert une appréciation plus profonde de l’évolution de notre voisin planétaire le plus proche.
Basalte : La roche marneuse
Source du basalte lunaire
Les basaltes de la surface lunaire trouveraient leur origine dans des zones partiellement fondues à 100-400 kilomètres (60-250 miles) sous les grands bassins d’impact de météorites. Le matériau basaltique est remonté dans les bassins par les fissures créées par les impacts. Les coulées de basalte ont recouvert des zones jusqu’à 1200 kilomètres (750 miles) de l’endroit où elles avaient surgi.
Distribution du basalte
Le basalte (représenté en rose) n’est pas distribué uniformément sur la Lune. Près de 26% de la face proche de la Lune est constituée de basalte et seulement 2% de la face lointaine. La plupart du basalte dans les deux hémisphères se trouve dans les zones de plus faible altitude, en particulier dans les très grands bassins d’impact.
Coulées de basalte
Des coulées de basalte distinctes se chevauchent près d’une crête de rides dans Mare Imbrium. Ces coulées de lave ont une épaisseur d’environ 35 mètres (115 pieds) près de leurs marges. La direction de l’écoulement allait du coin inférieur gauche vers le coin supérieur droit de cette photo.
Basalte d’Apollo 15
Les régions sombres, plates et souvent circulaires appelées maria lunaires (forme singulière : mare) sont composées de la roche basalte. Cet échantillon de basalte a été recueilli près du bord de Hadley Rille. La cristallinité à grain fin et les grands trous indiquent que cette roche a cristallisé près du sommet d’une coulée de lave en fusion. La couleur grise de cette roche est due à la présence de minéraux de couleur sombre.
Anorthosite : Highland Rock
The Lunar Highlands
Les régions de la face proche et de la face lointaine de la Lune qui ne sont pas recouvertes de basalte lunaire sont appelées highlands. Les hautes terres sont constituées de l’ancienne roche de surface lunaire, l’anorthosite, et de matériaux rejetés lors de la création des bassins d’impact. Les bassins relativement jeunes sont représentés en couleurs claires ; les bassins les plus anciens sont en couleurs sombres.
Origine de l’anorthosite
L’ancienne croûte de la Lune aurait été composée de la roche, l’anorthosite, une roche blanche riche en calcium. Cette ancienne croûte a été fracassée et redistribuée par d’innombrables impacts météoriques. Une explication de la présence d’anorthosite dans la croûte lunaire repose sur l’hypothèse que la Lune était autrefois en fusion. Le plagioclase, un minéral relativement léger, a cristallisé lorsque la Lune s’est refroidie et solidifiée. Ce minéral a flotté vers la surface et a formé l’anorthosite. Les minéraux plus lourds ont coulé et ont produit l’intérieur plus dense de la Lune.
Apollo 16 Anorthosite
L’anorthosite est un type de roche important des hautes terres lunaires et a probablement formé la croûte lunaire primitive. Cet échantillon a été déterminé comme étant âgé de 4,19 milliards d’années par la méthode de datation à l’argon. Cette date correspond à la formation d’un grand bassin d’impact lunaire d’où la roche a été projetée. D’autres études indiquent que la roche est restée exposée sur la surface lunaire pendant 8,6 millions d’années après avoir été déplacée à nouveau par la formation du cratère Spook.
Brécia : Roche choquée
Les brèches lunaires sont des roches produites par l’écrasement, la fusion et le mélange des matériaux de la surface lunaire par des impacts météoriques grands et petits. Les preuves de ce processus sont visibles dans les innombrables cratères de différentes tailles qui couvrent la Lune.
Bassin de Crisium
Le bassin de Crisium, d’environ 700 kilomètres (430 miles) de diamètre est l’une des nombreuses grandes dépressions lunaires circulaires. Ces bassins ou cratères se sont formés par les collisions de très gros météoroïdes avec la Lune. Après les impacts, les basaltes de l’intérieur de la Lune sont remontés et ont partiellement rempli les bassins. Les matériaux projetés par les impacts qui ont produit les bassins sont largement répandus sur la Lune.
Cratère Lambert
Ce cratère de Mare Imbrium, de 32 kilomètres (20 miles) de diamètre, est entouré d’une couverture de matériaux projetés par l’impact qui a produit le cratère. Près du bord du cratère, le matériau éjecté est épais et vallonné. Plus loin, le matériau est plus fin et présente un motif radial.
Cratères secondaires
Les roches éjectées lors de la formation de grands cratères d’impact produisent souvent des cratères secondaires plus petits lorsqu’elles retombent sur la surface lunaire. Les cratères secondaires de 1-3 mètres (3-10 pieds) au premier plan de cette photographie ont de nombreuses roches sur leurs bords. Ces roches ont été excavées du dessous de la surface par les impacts.
Zap Pit
De minuscules cratères d’impact, appelés « zap pits » sont produits par de petites particules à haute vitesse et sont communs sur les faces exposées des roches lunaires. Cette fosse zap mesure 50 microns (2/1000 de pouce) de diamètre et possède un bord surélevé de matériau vitreux causé par l’impact.
Brèche dans la brèche
Certains fragments de roche trouvés dans les brèches sont des morceaux de brèches plus anciennes. Des impacts répétés ont fracassé la roche plus ancienne et l’ont refondue avec des brèches de formation plus récente. On a trouvé jusqu’à quatre générations de brèches dans une seule roche lunaire.
Granulation
Une caractéristique commune à de nombreuses roches cristallines lunaires est le broyage et l’écrasement, ou granulation, de leurs minéraux causés par des bombardements météoriques répétés. Cela rend les textures originales difficiles à reconnaître.
Fusion de choc
Un matériau vitreux produit par le choc d’un impact météorique recouvre ce fragment de roche provenant d’un échantillon de brèche d’Apollo 11. Comme la composition du verre n’est pas uniforme, cela indique fortement qu’il a été formé par un choc.
Cette particule ellipsoïdale de verre lunaire contient de nombreuses petites sphères de nickel-fer. Ces sphères métalliques sont d’origine météorique et indiquent que la particule vitreuse a été produite par une fusion de choc lors d’un impact météorique.
Brèche d’Apollo 17
Les brèches lunaires sont des roches fragmentaires qui sont les produits d’impacts météoriques. Cet échantillon est un type appelé sol mature lithifié. L’échantillon est constitué de fragments de verre, de minéraux et de roches cimentés ensemble dans une matrice vitreuse. Les matériaux qui composent cet échantillon ont été déterminés comme étant âgés de 4,53 milliards d’années par la méthode de datation Rubidium-Strontium.
Sol : La couche superficielle
La sonde Surveyor s’est posée sur la Lune avant tout humain. Elle a rebondi à l’atterrissage, laissant l’empreinte. Des images télévisées de l’empreinte ont été transmises à la Terre, nous montrant que les hommes pourraient se déplacer sans s’enfoncer profondément dans le sol.
L’astronaute d’Apollo 11 Neil A. Armstrong a laissé cette empreinte de botte dans le sol lunaire à la base Tranquillité, le 20 juillet 1969. L’empreinte, d’environ 2,5 centimètres (1 pouce) de profondeur, démontre la finesse et la cohésion du sol lunaire.
Le véhicule lunaire itinérant, conduit par les astronautes sur la lune, a laissé ces traces. L’étude des performances des roues et des traces qu’elles ont laissées a permis de mieux comprendre les propriétés mécaniques du sol lunaire.
Sol orange
Les astronautes d’Apollo 17 ont découvert une zone de sol orange sur le bord du cratère Shorty, dans la vallée de Taurus-Littrow. Une tranchée a été creusée pour obtenir des échantillons de ce matériau. L’étude ultérieure du sol orange indique qu’il a été formé lors d’éruptions volcaniques il y a 3,7 milliards d’années.
Particules de sol
Le sol lunaire contient des fragments des principaux types de roches lunaires : basalte (A), anorthosite (B) et brèche (C). En outre, des particules de verre rondes (D) sont fréquentes. Les fragments qui constituent le sol lunaire sont les produits du bombardement incessant de la Lune par les météoroïdes qui fracassent et broient les roches en sol et soudent le sol en nouvelles roches.
Texte du sol
La texture du sol lunaire non perturbé est visible sur cette photographie en gros plan, qui montre le sol agrandi environ 35 fois. Ce sol est composé d’agrégats, des amas de petites particules de 0,1-0,6 millimètres (4/1000-24/1000 pouce) de diamètre.
Classe verte
La plupart des matériaux vitreux lunaires ont été créés par le choc des impacts de météorites. Cependant, les particules de verre vertes présentées ici ont probablement eu une origine différente. L’uniformité de leur taille et de leur composition suggère qu’elles ont été formées lors d’éruptions de fontaines de lave.
Verre orange
Les sphères de verre orange, comme les sphères de verre vertes, proviennent de fontaines de lave. Le verre des sphères présentées ici a commencé à se cristalliser en cristaux sombres en forme d’aiguille.
Sol d’Apollo 17
Le sol lunaire est constitué de particules de plusieurs tailles. Ici, des particules individuelles inférieures à 1 millimètre (4/100 de pouce) ont été prélevées dans le sol en vrac et séparées par type.
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