La surface poussiéreuse de la Lune – immortalisée dans les images des traces lunaires des astronautes d'Apollo – a été formée par des collisions avec des astéroïdes et par l'environnement spatial hostile qui a érodé la roche pendant des millions d'années. Une ancienne couche de ce matériau, recouverte de coulées de lave périodiques et désormais enfouie sous la surface lunaire, pourrait fournir de nouvelles informations sur le passé profond de la Lune, estime une équipe de scientifiques.
"Grâce à un traitement minutieux des données, nous avons découvert de nouvelles preuves passionnantes que cette couche enfouie, appelée paléoréholith, pourrait être beaucoup plus épaisse qu'on ne le pensait auparavant. Ces couches n'ont pas été perturbées depuis leur formation et peuvent constituer des enregistrements importants pour déterminer l'impact précoce des astéroïdes et l'histoire volcanique de la Lune", a déclaré Tieyuan Zhu, professeur agrégé de géophysique à l'Université de Pennsylvanie.
Une équipe dirigée par Zhu a mené une nouvelle analyse des données radar collectées par la mission chinoise Chang'e 3 en 2013, qui a effectué les premières mesures radar directes au sol sur la lune.
Les chercheurs ont découvert une épaisse couche de paléolithique, d'environ 4 à 9 m, prise en sandwich entre deux couches de roches de lave dont on pense qu'elles ont entre 2,3 et 3,6 milliards d'années. Les données obtenues indiquent que le paléoreholithe s'est formé beaucoup plus rapidement que les estimations précédentes - 2 m par milliard d'années, selon les scientifiques.
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Tout au long de l'histoire de la Lune, une activité volcanique s'est produite, à la suite de laquelle des roches de lave se sont déposées à la surface. Cette roche est finalement décomposée en poussière et en sol appelé régolithe par des impacts répétés d'astéroïdes et par les intempéries de l'espace, puis enterrée par des coulées de lave ultérieures.
Des recherches antérieures ont porté sur un ensemble de données créé lorsque le rover Yutu a envoyé des impulsions électromagnétiques à la surface lunaire et les a écoutées rebondir. Selon Zhu, son équipe a développé un processus de traitement des données en quatre étapes pour amplifier le signal et supprimer le bruit des données. Les scientifiques ont observé des changements de polarité lorsque les impulsions électromagnétiques traversaient les roches de lave denses et le paléolithique, permettant à l'équipe de distinguer les différentes couches.
Les résultats pourraient indiquer une activité météoritique plus élevée dans le système solaire au cours de cette période il y a des milliards d'années, selon l'équipe. Des outils de traitement de données peuvent être utilisés pour interpréter des données similaires collectées par de futures missions sur la Lune, Mars ou d'autres endroits du système solaire. L'équipe travaille actuellement avec la technologie d'apprentissage automatique pour améliorer encore les résultats obtenus.
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