Questions to the experts
Ciel, Terre, Univers
De quelles matières est constituée la Lune ?
De quelle matière(s) est constituée la Lune ?
La Lune a une densité moyenne de 3,4, inférieure à celle de la Terre (densité 5,5). Elle est donc moins riche en métaux lourds. Les roches récoltées par les missions lunaires sont très sèches et ne présentent pratiquement pas d'eau cristallisée. Les échantillons sont riches en éléments réfractaires (calcium, titane, manganèse) et en sphérules de verre. On trouve aussi des brèches, composées de matière vitreuse agglomérée à des éléments rocheux.
Les échantillons de montagne révèlent une différenciation de la matière en 75 variétés de minéraux. Les rochers récoltés dans les mers sont des basaltes, similaires aux laves terrestres. Les matériaux lunaires ne ressemblent exactement ni aux météorites, ni à l'écorce terrestre. Tout trois ont probablement la même origine mais connurent une évolution différente.
La composition du sol lunaire a été étudiée grâce aux 387 kg d'échantillons rapportés par les missions Apollo (11 et 17).
Le sol lunaire est composé de roches et est couvert de poussières.
La poussière :
La poussière est formée de grains très fins (0,1 mm) ; de fragments cristallins et vitreux ; de billes de verre colorées ; et de particules minuscules (0.05 micron) vitreuses (oranges, jaunes et rouges) formées par condensation de goutelettes fluides projetés en l'air par suite d'impacts météoritiques.
Ces particules sont soumises au vent solaire et aux changements brutaux de température.
Chimiquement ces particules contiennent des minerais cristallins, de l'oxyde de fer, du titane et du zinc. Elles sont biologiquement neutres.
Les roches se répartissent en deux types :
Les brèches, qui sont des agglomérats friables de petits fragments de quelques millimètres. De compositions identiques à celle de la poussière.
La synthèse des différents résultats indique que la Lune a approximativement
une composition de péridotite, c'est-à-dire de silicates de fer, de calcium et surtout de magnésium.
L'étude des séismes a permis l'étude de la structure interne de la Lune.
Les 75 premiers kilomètres sont constitués d'une croûte formant les "continents", localement recouverte de basaltes (les mers). En réalité l'épaisseur de la croûte varie de 50 km sur la face visible de la lune à 100 km sur la face cachée. Puis on trouve le manteau constitué de pérodotite qui se divise en un manteau supérieur rigide jusqu'à 1 000 km, qui constitue avec la croûte la lithosphère. Puis le manteau inférieur moins rigide, car plus chaud, qui constitue l'asthénosphère.
Sources :
Encyclopédie scientifique de l'Univers - les étoiles le système solaire - Bureau des longitudes
Astronomie A. Acker Masson.
Un site intéressant :
http://geosciences.geol.u-psud.fr/ObjectifTerre/Planetes/Lune-A/structint-lun.htm
Vous souhaitez aborder ce sujet avec vos élèves ?
Consultez nos ressources pour la classe !
On connaît la structure chimique de la surface lunaire depuis que les missions Apollo en ont ramené des échantillons. Il s'agit de roches formées de matériaux cristallins assez voisins de ceux qu'on trouve dans nos roches cristallines (ex : granite) : feldspaths, olivines, pyroxènes, mais avec des rapports chimiques des éléments constituants (aluminium, silicium, oxygène, calcium, magnésium, fer) différents de ceux des matériaux terrestres, ce qui pose problème sur l'origine de la Lune. Il existe également des basaltes qui témoignent d'une activité volcanique passée. On n'a aucune donnée précise permettant de connaître la structure interne de la Lune.