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9 : Mondes cratérisés

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    La Lune est le seul autre monde que l'homme ait jamais visité. À quoi ressemble le fait de se trouver à la surface de notre satellite naturel ? Et que pouvons-nous apprendre en y allant et en ramenant à la maison des pièces d'un monde différent ?

    Nous commençons notre discussion sur les planètes en tant que mondes cratérisés avec deux objets relativement simples : la Lune et Mercure. Contrairement à la Terre, la Lune est géologiquement morte, un endroit qui a épuisé ses sources d'énergie internes. Parce que sa surface sans air préserve les événements qui se sont produits il y a longtemps, la Lune offre une fenêtre sur les époques antérieures de l'histoire du système solaire. La planète Mercure ressemble à bien des égards à la Lune, c'est pourquoi les deux sont abordées ensemble : les deux sont relativement petites, dépourvues d'atmosphère, peu actives sur le plan géologique et dominées par les effets des cratères d'impact. Pourtant, les processus qui ont façonné leurs surfaces ne sont pas propres à ces deux mondes. Nous verrons qu'ils ont également agi sur de nombreux autres membres du système planétaire.

    • 9.1 : Propriétés générales de la Lune
      La plupart de ce que nous savons de la Lune provient du programme Apollo, y compris 400 kilogrammes d'échantillons lunaires qui font encore l'objet d'études intensives. La Lune a une masse quatre-vingtième de celle de la Terre et est gravement appauvrie en métaux et en matières volatiles. Il est presque entièrement composé de silicates comme ceux du manteau et de la croûte de la Terre. Cependant, des engins spatiaux plus récents ont découvert des preuves de la présence d'une petite quantité d'eau près des pôles lunaires, probablement déposée par des impacts de comètes et d'astéroïdes.
    • 9.2 : La surface lunaire
      La Lune, comme la Terre, s'est formée il y a environ 4,5 milliards d'années. Les hautes terres densément cratérisées de la Lune sont constituées de roches vieilles de plus de 4 milliards d'années. Les plaines volcaniques les plus sombres de la maria sont apparues principalement il y a 3,3 à 3,8 milliards d'années. En général, la surface est dominée par les impacts, y compris les petits impacts continus qui produisent son sol à grains fins.
    • 9.3 : Cratères d'impact
      Il y a un siècle, Grove Gilbert a suggéré que les cratères lunaires étaient causés par des impacts, mais le processus de création de cratères n'a été bien compris que plus récemment. Les impacts à grande vitesse produisent des explosions et creusent des cratères 10 à 15 fois plus grands que l'impacteur avec des bords surélevés, des couvertures d'éjection et souvent des pics centraux. Les taux de cratérisation sont restés à peu près constants au cours des 3 derniers milliards d'années, mais ils étaient beaucoup plus élevés auparavant. Le dénombrement des cratères peut être utilisé pour déterminer l'âge approximatif des caractéristiques géologiques.
    • 9.4 : L'origine de la lune
      Les trois hypothèses standard pour l'origine de la Lune étaient l'hypothèse de fission, l'hypothèse sœur et l'hypothèse de capture. Tous ont des problèmes, et ils ont été supplantés par l'hypothèse de l'impact géant, qui attribue l'origine de la Lune à l'impact d'un projectile de la taille de Mars sur la Terre il y a 4,5 milliards d'années. Les débris de l'impact ont formé un anneau autour de la Terre qui s'est condensé et a formé la Lune.
    • 9.5 : Mercure
      Mercure est la planète la plus proche du Soleil et celle qui se déplace le plus rapidement. Mercure est similaire à la Lune en ce qu'il a une surface fortement cratérisée et qu'il n'y a pas d'atmosphère, mais il se distingue par son très gros noyau métallique. Au début de son évolution, il a apparemment perdu une partie de son manteau de silicate, probablement en raison d'un ou de plusieurs impacts géants. De longues éraflures à sa surface témoignent d'une compression globale de la croûte de Mercure au cours des 4 derniers milliards d'années.
    • 9.E : Mondes cratérisés (exercices)

    Vignette : Comme il n'y a aucune activité atmosphérique, océanique ou géologique sur la Lune aujourd'hui, les empreintes que vous voyez sur l'image seront probablement préservées dans le sol lunaire pendant des millions d'années (crédit : modification des travaux de la NASA/Neil A. Armstrong).