Aller du côté obscur : un scientifique de Yale aide la NASA à comprendre les origines de la Lune

Au cours des cinq prochaines années, le géophysicien de l’Université de Yale, Jun Korenaga, fera partie d’un projet scientifique financé par la NASA pour étudier l’origine et l’évolution précoce de la lune terrestre.

Le projet ambitieux, connu sous le nom de Center for Lunar Origin and Evolution (CLOE), mènera des recherches fondamentales pour soutenir la future exploration humaine et robotique de la face cachée de la Lune. Le 11 mai La NASA a annoncé le financement pour cinq projets de recherche sur la science lunaire et l’analyse d’échantillons lunaires – dont 7,5 millions de dollars pour CLOE – dans le cadre du Solar System Exploration Research Virtual Institute (SSERVI) de la NASA.

Korenaga, dont les recherches portent sur la façon dont la Terre a évolué pour soutenir la vie, fait partie d’une équipe de 18 scientifiques de sept institutions américaines et de collaborateurs internationaux qui travailleront avec CLOE. Dirigé par le Southwest Research Institute dans le Colorado, le projet coordonnera ses efforts avec les missions scientifiques lunaires en cours de la NASA telles qu’Artemis, qui devrait ramener les humains sur la lune plus tard cette décennie, et la Commercial Lunar Payload Services Initiative, qui fournira la technologie et équipements nécessaires pour la lune.

Dans une interview avec Yale News, Korenaga, professeur de sciences de la Terre et des planètes au Yale College of Arts and Sciences, décrit son rôle dans CLOE, et ce que nous ne savons toujours pas sur la formation et l’évolution précoce de la lune – et pourquoi un une nouvelle compréhension de ces mystères est importante.

Qu’est-ce qui rend la Lune utile en tant que site pour une étude plus approfondie ?

Jean Korenga : La Lune conserve un enregistrement des conditions et des événements anciens, et est également disponible pour l’exploration humaine. Ainsi, la Lune a un énorme potentiel pour fournir des avancées fondamentales dans notre compréhension de l’origine et de l’évolution précoce du système solaire. On pense que la lune s’est formée à la suite d’une collision massive avec la terre à la fin de la formation de la terre, et les indices nécessaires pour révéler la nature de cet événement sont toujours à la surface de la lune.

Quel genre d’indices cherchez-vous?

Coringa : On sait maintenant que les planètes de notre système solaire interne – Mercure, Vénus, Terre et Mars – ont été fortement affectées par la migration orbitale des planètes géantes, telles que Jupiter et Saturne. Mais le moment et la nature de ce processus dramatique restent incertains. Les données critiques nécessaires pour résoudre ces problèmes sont encodées dans les archives lunaires des anciens cratères et bassins d’impact. En interprétant avec précision l’enregistrement du cratère lunaire, nous obtenons non seulement l’étalonnage de base nécessaire pour estimer l’âge du terrain cratérisé à travers le système solaire, mais nous obtenons également un aperçu de l’environnement de la Terre primitive – un environnement qui a été effacé par la géologie active de notre planète. .

Quelles données CLOE et Artemis peuvent-elles fournir que nous n’avons pas obtenues lors des missions lunaires précédentes ?

Coringa : Les missions Apollo des années 1960 et 1970 ont collecté de nombreuses données, mais se sont concentrées sur la face proche de la Lune, ce qui nous aide à comprendre la formation actuelle de la Lune et son histoire de 4 milliards d’années.

Notre nouveau projet explorera le bassin antarctique, qui fait environ 2 500 kilomètres de large. C’est le plus ancien et le plus grand bassin d’impact sur la Lune et fournira des données pour les 500 premiers millions d’années lunaires, ce qui n’est pas particulièrement bien compris.

Quel est votre rôle dans le projet ?

Coringa : Je suis engagé dans la découverte des circonstances entourant l’origine de la Lune.

Comme je l’ai mentionné plus tôt, on pense généralement que la Lune a été formée par une collision massive entre la proto-Terre et une onde de choc massive, de la taille de Mars ou peut-être même plus grande. La nature de cette collision a fait l’objet de nombreux débats. Une simple collision ne peut pas expliquer la signature géochimique de la lune ainsi que ses caractéristiques orbitales.

Une façon d’étudier l’origine de la lune est de reconstruire le système Terre-Lune à ses débuts. Mon groupe à l’Université de Yale a travaillé sur divers aspects des débuts de la Terre, ce qui rend mon groupe bien adapté pour aborder ce développement précoce de ce système. j’ai posté récemment Résultats préliminaires sur cette question. Mais il y a des complexités importantes – telles que l’océan magmatique lunaire et la dynamique orbitale – qui doivent encore être incorporées dans ma théorie.

L’évolution des marées est-elle également un facteur ?

Coringa : Oui. Lorsque la Lune s’est formée, elle était très proche de la Terre, à une distance de trois à cinq fois le rayon de la Terre. Mais en raison de l’interaction des marées, la Lune s’est retirée à son emplacement actuel d’environ 60 fois le rayon de la Terre, soit environ 384 400 kilomètres.

La façon dont cette récession lunaire s’est produite a été très controversée, car elle est sensible à de nombreux détails. D’une part, l’interaction des marées avec la distance entre la Terre et la Lune est proportionnelle à la sixième puissance. Par conséquent, lorsque la Lune était située à seulement trois fois le rayon de la Terre, l’interaction des marées était environ huit fois plus grande. Ce qui rend le problème encore plus difficile, c’est le fait que la Terre et la Lune primitives semblaient probablement très différentes de celles d’aujourd’hui.

CLOE pourra-t-il répondre à certaines de ces questions ?

Coringa : L’image complète de l’évolution précoce des marées du système Terre-Lune n’émergera que grâce à la collaboration entre la géodynamique, ce que je fais, et la dynamique orbitale, ce que les scientifiques du Southwest Research Institute ont fait. C’est très excitant d’avoir cette collaboration interdisciplinaire.