août 9, 2022

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La surface cicatrisée de la lune ne montre que la moitié des effets qu’elle a reçus en 4,5 milliards d’années

Elle est peut-être célèbre pour sa surface cicatrisée, mais les chercheurs affirment que la lune montre en fait environ la moitié du nombre d’impacts qu’elle a reçus.

Ils sont arrivés à la conclusion après avoir trouvé un moyen plus précis de mesurer l’histoire de l’impact du paysage lunaire, qui consiste à étudier la densité des roches sur et juste en dessous de la surface, ou leur porosité.

Au moment de la formation de la Terre et de la Lune il y a 4,5 milliards d’années, des astéroïdes, des comètes et d’autres débris spatiaux ont survolé le système solaire et sont entrés en collision avec la jeune planète et le satellite.

Cela a laissé la lune avec le visage fortement percé que nous voyons aujourd’hui.

Des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont déclaré que cette période turbulente s’est terminée il y a environ 3,8 milliards d’années et que les impacts ont été moins importants et moins fréquents depuis lors.

Mais le premier bombardement massif a brisé les roches de surface et a créé une croûte fragmentée poreuse avec de grandes lacunes s’étendant sous la surface.

Les chercheurs ont étudié cette porosité pour en savoir plus sur l’histoire de l’impact de la lune.

Découverte : Les scientifiques du MIT disent que la lune ne montre qu’environ la moitié du nombre d’impacts qu’elle a reçus. Dans l’image ci-dessus, l’astrophotographe Andrew McCarthy a assemblé des milliers d’images des phases de la lune pour montrer le cratère dans toute sa splendeur.

Au moment de la formation de la Terre et de la Lune il y a 4,5 milliards d'années, des astéroïdes, des comètes et d'autres débris spatiaux ont survolé le système solaire et sont entrés en collision avec la jeune planète et le satellite.  Cela a laissé la lune avec le visage fortement percé que nous voyons aujourd'hui

Au moment de la formation de la Terre et de la Lune il y a 4,5 milliards d’années, des astéroïdes, des comètes et d’autres débris spatiaux ont survolé le système solaire et sont entrés en collision avec la jeune planète et le satellite. Cela a laissé la lune avec le visage fortement percé que nous voyons aujourd’hui

Comment les experts sont-ils parvenus à leur conclusion ?

Des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology ont étudié la porosité de la lune pour en savoir plus sur son histoire d’impact.

Ils ont utilisé des mesures de gravité de surface prises par la NASA pour créer des cartes détaillées qui révèlent comment les zones autour des petits cratères sont les plus poreuses, tandis que les cratères plus anciens sont entourés de roches plus compactes et denses.

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Les chercheurs ont examiné 77 cratères âgés entre 4,3 milliards et 3,8 milliards d’années. Ils ont ensuite modélisé l’évolution de la porosité en fonction de l’âge du trou.

Les experts ont émis l’hypothèse que les cratères plus anciens auraient subi plus d’impacts au fil du temps et que ceux-ci auraient comprimé la roche environnante, tandis que les cratères plus jeunes auraient subi beaucoup moins d’impacts, voire aucun.

Par conséquent, la porosité sous-jacente à ces cratères plus petits serait plus représentative des conditions lunaires initiales.

Cela leur a permis d’estimer le nombre d’impacts nécessaires pour passer de cette porosité initiale à la porosité plus compacte actuelle des bassins lunaires les plus anciens.

« Nous savons que la Lune a été tellement bombardée que ce que nous voyons à la surface n’est plus un enregistrement de chaque impact qu’elle a sur la Lune », a déclaré le co-auteur, le Dr Jason Soderblom, du Département des sciences de la Terre, de l’atmosphère et des planètes. (EAPS) au MIT. Jamais, parce qu’à un moment donné, les influences ont effacé les précédentes.

Ce que nous constatons, c’est que la façon dont les impacts ont créé la porosité dans la croûte n’est pas détruite et cela pourrait nous donner une meilleure contrainte sur le nombre total d’impacts que la Lune a eus.

Les estimations précédentes placent ce nombre à beaucoup plus élevé, jusqu’à 10 fois les effets que nous voyons à la surface, et nous nous attendons à ce que les effets soient encore plus faibles.

« C’est important car cela limite le matériel total que les impacteurs tels que les astéroïdes et les comètes ont apporté à la Lune et aux corps terrestres, et cela impose des contraintes sur la formation et l’évolution des planètes dans tout le système solaire. »

Les scientifiques avaient précédemment supposé que l’attaque d’impacts massifs comprimerait la surface.

Mais l’équipe du MIT a découvert que cela était dû à des effets secondaires plus petits et que les effets antérieurs plus importants provoquaient en fait une plus grande fragmentation.

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L’étude a utilisé des mesures de la gravité de la surface lunaire prises par la NASA pour créer des cartes détaillées qui révèlent comment les zones autour des petits cratères sont les plus poreuses, tandis que les cratères plus anciens sont entourés de roches plus compactes et denses.

Le Dr Soderblom et des chercheurs des universités de Purdue et d’Auburn ont examiné 77 cratères âgés de 4,3 milliards à 3,8 milliards d’années. Ils ont ensuite modélisé l’évolution de la porosité en fonction de l’âge du trou.

Les experts ont émis l’hypothèse que les cratères plus anciens auraient subi plus d’impacts au fil du temps et que ceux-ci auraient comprimé la roche environnante, tandis que les cratères plus jeunes auraient subi beaucoup moins d’impacts, voire aucun.

Par conséquent, la porosité sous-jacente à ces cratères plus petits serait plus représentative des conditions lunaires initiales.

L’auteur principal de l’étude, Ya Huei Huang, a déclaré : « Nous utilisons notre plus petit bassin sur la lune, qui n’a pas subi beaucoup d’influences, et nous l’utilisons comme un moyen de commencer comme condition initiale.

Ensuite, nous utilisons une équation pour ajuster le nombre d’effets nécessaires pour passer de cette porosité initiale à la porosité plus pressurisée actuelle des bassins les plus anciens.

Les chercheurs ont étudié la porosité des roches lunaires pour en savoir plus sur son histoire d'impact

Les chercheurs ont étudié la porosité des roches lunaires pour en savoir plus sur son histoire d’impact

Ces simulations ont montré une tendance claire selon laquelle, au début du bombardement lunaire il y a 4,3 milliards d’années, la croûte était très poreuse, à environ 20 %.

En comparaison, la porosité de la pierre ponce est d’environ 60 à 80 %.

Il y a environ 3,8 milliards d’années, la croûte est devenue moins poreuse et est restée à environ 10% depuis lors.

Ce changement est probablement le résultat d’impacts plus petits appuyant sur la croûte fracturée et les chercheurs estiment que la lune a subi deux fois plus de petits impacts que ce que l’on peut voir à la surface aujourd’hui.

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Le Dr Soderblom a ajouté : « Cela place une limite supérieure sur les taux d’impact à travers le système solaire.

« Nous avons également maintenant une nouvelle estimation de la façon dont les impacts affectent la porosité des corps terrestres. »

L’étude a été publiée dans la revue sciences naturelles de la terre.

Les scientifiques ne sont pas d’accord sur la façon dont la lune s’est formée, mais beaucoup pensent qu’elle est le résultat d’un impact entre la Terre et une autre planète

De nombreux chercheurs pensent que la Lune s’est formée après que la Terre ait atteint la taille de Mars il y a des milliards d’années.

C’est ce qu’on appelle l’hypothèse de l’effet géant.

La théorie suggère que la lune est formée de débris laissés par une collision entre notre planète et un objet il y a environ 4,5 milliards d’années.

L’objet en collision est parfois appelé Thea, du nom du mythique titan grec qui était la mère de Selene, la déesse de la lune.

De nombreux chercheurs pensent que la Lune s'est formée après que la Terre ait atteint la taille de Mars il y a des milliards d'années.  C'est ce qu'on appelle l'hypothèse de l'effet géant

De nombreux chercheurs pensent que la Lune s’est formée après que la Terre ait atteint la taille de Mars il y a des milliards d’années. C’est ce qu’on appelle l’hypothèse de l’effet géant

Mais un mystère subsistait, révélé par les roches apportées par les astronautes d’Apollo depuis la Lune : pourquoi la Lune et la Terre ont-elles une composition similaire ?

Plusieurs théories différentes ont émergé au fil des ans pour expliquer les empreintes similaires de la Terre et de la Lune.

La collision a peut-être provoqué la formation d’un énorme nuage de débris qui s’est complètement mélangé à la Terre et s’est ensuite condensé pour former la Lune.

Ou Thea pourrait, par coïncidence, être chimiquement similaire à la jeune Terre.

Une troisième possibilité est que la Lune se soit formée à partir de matériaux terrestres, et non de Theia, bien que ce soit un type d’influence inhabituel.