LUNE

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Chimie

Les descriptions morphologiques et pétrographiques de la Lune ont permis de connaître les manifestations externes de son évolution. Mais ce sont surtout les études géochimiques qui ont contribué à la connaissance de son origine et de sa dynamique interne.

Terrains lunaires

Photographie : Terrains lunaires

Cette image en fausses couleurs élaborée à partir de 15 images acquises par la sonde Galileo le 8 décembre 1992 met en évidence les différents types de terrains lunaire : le rouge correspond généralement aux continents, les bleus et l'orange aux mers ; les mers bleues, comme Mare... 

Crédits : Courtesy NASA / Jet Propulsion Laboratory

Afficher

La principale source d'information chimique est fournie par l'analyse des échantillons rapportés par les missions Apollo et Luna. Ces analyses portent sur les éléments majeurs (les plus abondants), mais aussi sur les éléments en traces (comme les terres rares) et sur la composition isotopique des différents éléments. Ces analyses extrêmement fines, portant sur de toutes petites quantités de matériaux, ont d'ailleurs nécessité le développement de techniques analytiques nouvelles et ont fait accomplir de très importants progrès à la géochimie dans son entier.

L'analyse chimique poussée d'une roche permet, par application des lois de la thermodynamique, de connaître les conditions physico-chimiques du lieu où elle a pris naissance. Par exemple, l'analyse d'une lave permet de déduire la nature exacte du corps dont la fusion lui a donné naissance et de savoir la température et la profondeur auxquelles s'est faite cette fusion. On a pu ainsi déterminer, dès le retour des premiers échantillons, que les basaltes lunaires s'étaient formés entre 300 et 600 kilomètres de profondeur, à 1 200 0C, au détriment de la fusion partielle d'un manteau péridotitique de composition chimique légèrement différente de celle du manteau de la Terre. Les modèles de chimie de ce manteau qui ont été élaborés indiquaient également que ce dernier avait subi une fusion antérieure qui en avait « extrait » certains éléments, comme l'europium. Les missions Apollo ultérieures ont confirmé toutes ces déductions ; en particulier, on a « retrouvé » dans les continents l'europium manquant dans le manteau.

De plus, si la composition superficielle de la Lune n'est connue avec une extraordinaire précision qu'à l'endroit des neuf sites d'atterrissage, on a cependant pu extrapoler ces résultats à toute la surface grâce aux mesures géochimiques effectuées en orbite lunaire par les modules Apollo-15 et 16 :

– l'étude du spectre des rayons gamma d'énergie comprise entre 0,55 et 2,75 mégaélectronvolts (radioactivité naturelle) émis par la croûte nous renseigne sur sa teneur en éléments radioactifs (uranium, thorium, potassium 40) ;

– les neutrons du rayonnement cosmique qui frappent les noyaux des atomes de la croûte engendrent un rayonnement gamma d'énergie bien précise, dont l'étude indique l'abondance de tel ou tel élément (fer et titane, par exemple) ;

– certains éléments réémettent par fluorescence une partie du rayonnement X qu'ils reçoivent du Soleil ; l'étude du spectre de cette fluorescence X nous renseigne sur la chimie superficielle, en particulier sur les concentrations en silicium, aluminium et magnésium.

La composition chimique interne est déduite des analyses pétrographiques superficielles, mais aussi de la densité globale de la Lune, de l'importance relative des différentes enveloppes révélées par la géophysique, et du flux de chaleur, ce dernier donnant directement des renseignements sur la teneur globale en éléments radioactifs et, indirectement, sur la teneur des éléments qui ont des comportements physico-chimiques voisins.

Toutes ces données, internes et externes, montrent que la Lune a globalement une chimie voisine de celle du manteau terrestre ; cependant, des différences sensibles existent : par rapport au manteau terrestre, la Lune est en particulier pauvre en éléments volatils comme les alcalins ou le plomb, et riche en éléments réfractaires comme le titane ou le zirconium.

1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 13 pages

Médias de l’article

Planètes internes

Planètes internes
Crédits : Courtesy NASA / Jet Propulsion Laboratory

photographie

Lune

Lune
Crédits : Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.

vidéo

La Lune

La Lune
Crédits : Courtesy NASA

photographie

Mers de la face visible de la Lune

Mers de la face visible de la Lune
Crédits : Courtesy NASA / Jet Propulsion Laboratory

photographie

Afficher les 18 médias de l'article


Écrit par :

  • : professeur de géologie à l'École normale supérieure de Lyon

Classification

Autres références

«  LUNE  » est également traité dans :

ÂGE DE LA LUNE

  • Écrit par 
  • Maud BOYET
  •  • 392 mots

Lorsde la mission Apollo-16 en 1969, un échantillon d'une masse de 1,8 kilogramme (échantillon 60025) a été récolté et son étude pousse à reconsidérer l'âge de la Lune. Cette mission fut la seule à permettre l'échantillonnage de la croûte anorthositique lunaire, car située dans une zone à relief escarpé. Toutes les autres missions d'échantillonnage ont aluni à […] Lire la suite

PREMIERS ATTERRISSAGES SUR LA LUNE

  • Écrit par 
  • Jacques VILLAIN
  •  • 555 mots
  •  • 1 média

C'est le 3 février 1966 que, pour la première fois, une sonde se pose en douceur sur la Lune, dans l'océan des Tempêtes. Il s'agit de la sonde soviétique Luna-9, qui avait été lancée le 31 janvier de Baïkonour. Avec ce succès, les Soviétiques devancent une nouvelle fois les Américains; celui-ci intervient cependant après dix tentatives infructueuses, et il se d […] Lire la suite

PREMIERS HOMMES SUR LA LUNE

  • Écrit par 
  • Jacques VILLAIN
  •  • 385 mots
  •  • 1 média

Le 25 mai 1961, le président des États-Unis John Fitzgerald Kennedy lance aux Soviétiques – qui jusqu'alors ont affirmé leur domination en matière spatiale – mais aussi à la nation américaine tout entière, un gigantesque défi : dans un discours au Congrès, il déclare que « cette nation doit se fixer pour objectif de faire atterrir un homme su […] Lire la suite

APOLLO PROGRAMME - (repères chronologiques)

  • Écrit par 
  • Jacques VILLAIN
  •  • 1 804 mots
  •  • 4 médias

19 janvier 1959 La N.A.S.A. signe un contrat avec Rocketdyne, division de la société North American Aviation, Inc., pour développer un moteur-fusée de très forte poussée, le F-1.15 mars 1960 L'équipe de Wernher von Braun qui opérait au sein de l'U.S. Army est tra […] Lire la suite

ROCHES LUNAIRES

  • Écrit par 
  • Mireille CHRISTOPHE MICHEL-LEVY
  •  • 3 190 mots
  •  • 3 médias

Le dernier débarquement lunaire de la série des vols Apollo a eu lieu le 4 décembre 1972. Lors des vols américains Apollo-11, 12 et 14 à 17, ont été recueillis 390 kg de roches et de poussières du sol, et les trois sondes automatiques soviétiques Luna en ont rapporté quelques centaines de grammes. Aucun des échantillons recueillis n'était en place, c'est-à-dire adhérent à la formation rocheuse ini […] Lire la suite

ALDRIN EDWIN EUGENE dit BUZZ (1930- )

  • Écrit par 
  • Jacques VILLAIN
  •  • 707 mots
  •  • 1 média

Deuxième homme à avoir foulé le sol de la Lune, après Neil A. Armstrong, l'Américain Edwin Eugene (« Buzz ») Aldrin, Jr. naît le 20 janvier 1930 à Montclair, dans le New Jersey. En 1951, il devient bachelor ès sciences de l'Académie militaire des États-Unis à West Point. L'année suivante, il devient pilote dans l'U.S. Air Force. Durant la guerre de Corée, il effectue 66 missions sur des chasseurs […] Lire la suite

ARMSTRONG NEIL ALDEN (1930-2012)

  • Écrit par 
  •  • 1 026 mots
  •  • 3 médias

Premier homme à avoir foulé le sol de la Lune, l'Américain Neil Alden Armstrong naît le 5 août 1930 à Wapakoneta, dans l'Ohio. Très tôt attiré par l'aviation, il obtient en 1946, à l'âge de seize ans, son brevet de pilote, avant même d'avoir le permis de conduire les automobiles. En 1947, il termine sa scolarité à la Blume High School de sa ville natale ; ses études vont dès lors être prises en c […] Lire la suite

ASTRONOMIE

  • Écrit par 
  • James LEQUEUX
  •  • 11 318 mots
  •  • 20 médias

Dans le chapitre « L'école d'Alexandrie »  : […] Aristarque de Samos (env. 310-230 av. J.-C.) est le premier grand astronome de l'école d'Alexandrie. C'est aussi le précurseur de Copernic, de dix-sept siècles en avance sur ses contemporains quand il affirme que la Terre, loin d'être fixe, non seulement tourne sur elle-même comme l'a proposé Héraclide, mais aussi décrit une orbite circulaire autour du Soleil, qui devient le centre de tous les mo […] Lire la suite

BRAUN WERNHER VON (1912-1977)

  • Écrit par 
  • Hubert CURIEN
  •  • 1 847 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Le rêve assouvi »  : […] Le voici donc à Fort Bliss, au Texas, avec une centaine de ses collaborateurs de Peenemünde, tous les plans de ses réalisations antérieures et le matériel transféré d'Allemagne dans le cadre de l'opération Paperclip. L'U.S. Army le nomme directeur de projet. Il réassemble un V2 : le premier est lancé le 16 avril 1946 de la base de White Sands, au Nouveau-Mexique. Wernher von Braun a trente-quatre […] Lire la suite

CALENDRIERS

  • Écrit par 
  • Jean-Paul PARISOT
  •  • 9 874 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre «  Calendriers lunaires et calendriers solaires »  : […] La mesure du temps étant essentiellement astronomique, ce sont la Lune et le Soleil qui sont à la base de la constitution des calendriers. L'intervalle de temps qui sépare le passage de la Lune dans la même zone du ciel étoilé – ce que l'on appelle période sidérale  – vaut 27,3217 jours = 27 jours 7 heures 43 minutes 11,42 secondes. La période qui est associée aux phases (nouvelle lune et plein […] Lire la suite

Les derniers événements

11-20 juillet 2021 Espace. Premiers vols de tourisme spatial.

Lune, le PDG américain d’Amazon Jeff Bezos effectue un vol identique, au départ d’un site texan, accompagné d’un passager payant. Il s’agit du premier vol habité du lanceur New Shepard de la société Blue Origin créée par Jeff Bezos. […] Lire la suite

3 janvier 2019 Chine. Premier alunissage sur la face cachée de la Lune.

Lune en décembre 2013, dans le cadre de la mission Chang’e 3. […] Lire la suite

19 septembre 2005 États-Unis. Présentation d'un programme d'exploration lunaire

Lune, à partir de 2018, à l'aide de nouveaux lanceurs et véhicules spatiaux. Elle répond ainsi à la volonté exprimée par le président Bush en janvier 2004. Le programme prévoit une exploration poussée du satellite de la Terre et l'établissement d'une base permanente à sa surface, permettant dans un second temps de préparer des vols habités à destination […] Lire la suite

20 juillet 1989 États-Unis. Relance du programme d'exploration spatiale

Lune et vingt-huit ans après le discours du président Kennedy proposant une « nouvelle frontière », George Bush annonce sa volonté de rétablir la « prééminence des États-Unis dans le domaine spatial ». Il présente un programme sans calendrier ni plan de financement établis, qui prévoit l'implantation, au début du siècle prochain, d'une base lunaire […] Lire la suite

Pour citer l’article

Pierre THOMAS, « LUNE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 26 novembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/lune/