Échelle des temps géologiques lunaires
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| Périodes géologiques lunaires : |
| Pré-Nectarien - Nectarien - Imbrien inférieur - Imbrien supérieur - Ératosthénien - Copernicien |
L'échelle des temps géologiques lunaires est l'équivalent sur la Lune de l'échelle des temps géologiques terrestres. Elle est divisée en cinq périodes principales :
- Pré-Nectarien : -4,550 milliards d'années (date de la formation de la Lune) à -3,920 milliards d'années
- Nectarien : -3,920 milliards d'années à -3,850 milliards d'années.
- Imbrien : - 3,850 milliards d'années à -3,200 milliards d'années.
- Ératosthénien : -3,200 milliards d'années à -1,100 milliards d'années.
- Copernicien : -1,100 milliards d'années jusqu'à nos jours
Les transitions de cette échelle du temps sont liées aux grands évènements qui ont modifié la surface lunaire, aux changements de la morphologie des cratères qui se produisent avec le temps, et à la répartition des fréquences de tailles des cratères superposés sur les éléments géologiques. Les âges absolus de ces périodes ont été retenus en fonction du datage radiométrique des échantillons prélevés à la surface de la Lune. Pourtant, en raison de la difficulté à déterminer à partir de quel élément géologique une quelconque roche de la surface lunaire est dérivée, il reste beaucoup de discussion au sujet de certaines périodes d'évènements clefs.
Sommaire |
[modifier] Stratigraphie lunaire
Les principaux processus géologiques qui ont modifié la surface lunaire sont les cratères d'impact et les volcans, et en utilisant les principes standards de la stratigraphie[1] (tels que la loi de la superposition), il est possible de classer ces évènements géologiques. Il fut un temps où l'on pensait que la mare lunaire pouvait représenter un simple élément stratigraphique à âge unique, mais il est maintenant reconnu que le volcanisme de la mare lunaire fut un processus continu, commençant dès 4,2 MA (milliards d'années)[2] et continuant jusque peut être 1,2 MA.[3] Les évènements concernant les impacts sont de loin les plus utiles pour définir la stratigraphie de la lune vu qu'ils sont nombreux et se sont formés instantanément.[4] Les effets continus des cratères d'impact, au fil du temps, modifient la morphologie des reliefs de la Lune de différentes manières, et l'état d'érosion d'un relief peut également être utilisé pour assigner un âge relatif.
L'échelle de temps géologique lunaire a été divisée en cinq périodes (Pré-Nectarien, Nectarien, Imbrien, Ératosthénien, Copernicien) avec l'une d'elles (Imbrien) divisée en deux époques. Ces divisions de temps géologique sont basées sur l'identification de repères géomorphologiques appropriés et, comme tels, ils ne doivent pas être pris comme signification que tous les changements géologiques fondamentaux se sont déroulés lors de ces divisions. La Lune est unique dans le système solaire parce que c'est le seul corps (autre que la Terre pour lequel nous possédons des échantillons de roche avec un contexte géologique connu. En corrélant les âges des échantillons obtenus à partir des missions d'Apollo avec les éléments géologiques connus, il a été possible d'attribuer des âges absolus à certaines de ces périodes géologiques. La ligne du temps, ci-dessous, représente une telle tentative mais certains de ces âges sont incertains, voire contestés. Dans beaucoup de régions montagneuse de la Lune, il n'est pas possible de différencier les matières Nectarien du Pré-Nectarien, et sont donc parfois juste cataloguées Pré-Imbrien.
[modifier] Pre-Nectarien
Article détaillé : Pré-Nectarien.La période Pré-Nectarien est définie à partir du moment où la croûte lunaire s'est formée jusqu'à l'évènement de l'impact Nectaris. Nectaris est un bassin à plusieurs anneaux qui s'est formé du côté proche (l'hémisphère tourné vers la Terre de la Lune et sa couche de déjections sert de repère stratigraphique utile. Trente bassins d'impact sont identifiés, le plus vieux d'entre-eux étant le Bassin Pôle Sud-Aitken. Cette période géologique a été officieusement subdivisée entre L'ère Cryptique et les Groupes de Bassin 1-9,[1] mais ces divisions ne sont pas prises en compte sur les cartes géologiques.
[modifier] Nectarien
Article détaillé : Nectarien.La période nectarienne inclut tous les évènements qui se sont produits entre la formation de la Mare Nectaris et la Mare Imbrium. Douze bassins à plusieurs anneaux sont reconnus dans la période nectarienne, y compris les bassins de la Mare Serenitatis et Mare Crisium. Un des objectifs scientifiques de la mission Apollo 16 était de dater les matières dévoilées par l'impact du bassin Nectaris. Néanmoins, l'age du bassin Nectaris est un sujet controversé: 3,92 Ma est le plus courant mais 3,85 Ma également. Récemment, il a été évoqué que le bassin pourrait en fait être plus vieux que ~4,1 Ma.[5]
[modifier] Imbrien
Cette période a été divisé entre deux époques: l'imbrien supérieur et l'imbrien inférieur. Cette dernière est définie comme la période de temps entre la formation de l' Imbrium et les impacts des bassins de la Mare Orientale. Il est pensé que le bassin Imbrium se soit formé il y a 3,85 Ma, bien qu'une minorité replace cet évènement vers 3,77 Ma. Le bassin Schrödinger est le seul autre bassin à plusieurs anneaux de l'époque l'imbrien inférieur, et aucun autre grands bassins de ce type ne s'est formé ensuite.
L'imbrien supérieur est défini comme la période de temps entre la formation de la Mare Orientale et la période durant laquelle des cratères d'une taille certaine (DL) ont été effacés suite à l'érosion. L'âge de la Mare Orientale n'a pas été déterminé précisément, bien qu'elle doit être plus vieille que 3,72Ma (en se basant sur l'âge de roches des mares) et pourrait être âgé de 3,84 Ma en se basant sur les différentes fréquences de tailles des cratères superposés suite aux déjections de l'Orientale. Environ deux-tiers des roches de la mare lunaire apparurent dans l'imbrien supérieur, dont beaucoup d'écoulement de lave remplirent les dépressions associées avec des impacts de bassins plus vieux.
[modifier] Ératosthénien
Article détaillé : Ératosthénien.La base de la période ératosthénienne est définie par la période à laquelle des éléments géologiques d'une taille certaine DL ont été complètement effacés par l'érosion. Le facteur principal d'érosion sur la Lune est le cratère d'impact lui-même bien que les modifications sismiques aurait aussi joué un rôle mineur. L'âge absolu de cette transition n'est pas parfaitement définie mais est généralement estimée à 3,2 Ma. La transition la plus récente vers cette période est définie par la fait que les matières fraichement enfouies sur la surface lunaire sont généralement "brillantes" et qu'elles deviennent foncées avec le temps à la suite de l'effritement spatial. La transition la plus acceptable serait la période à laquelle les cratères d'impactont perdu la luminosité de leurs rayons systèmes. Cette hypothèse, pourtant, a récemment été soumise à différentes critiques du fait que le rayonnement de certains cratères est brillant pour des raisons sans lien direct avec la quantité d'effritement spatial contracté. Plus précisément, si la déjection d'un cratère formé dans les régions montagneuses (qui sont composées de matières anorthosiques brillantes) est déposé sur l'albédo inférieur d'une mare, elle restera brillante même après avoir subie l'effritement spatial.
[modifier] Copernicien
Article détaillé : Copernicien.Cette période est la période géologique la plus récente de la Lune. À l'origine, la présence d'un rayon système lumineux entourant le cratère d'impact était utilisée pour définir les éléments copernicien mais cela se compliqua par la présence de rayons systèmes composites. Le début de la période Copernicien ne correspond pas à la formation du cratère d'impact Copernicus. L'âge de début de cette période n'est pas précise mais on utilise généralement la date de 1,1 Ma.
La période de Copernican est la plus jeune période géologique de la lune. À l'origine, la présence d'un système lumineux de rayon entourant un cratère d'impact a été employée pour définir des unités de Copernican, mais comme mentionné ci-dessus, ceci est compliqué par la présence des systèmes compositionnels de rayon. La base de la période de Copernican ne correspond pas à la formation du cratère d'impact de Copernic. L'âge de la base du Copernican n'est pas contrainte bonne, mais un nombre généralement cité est 1.1 Ga. Le Copernican se prolonge jusqu'à aujourd'hui. L'âge de début de cette période n'est pas précise mais on utilisé généralement la date de 1,1 Ma. Cette période s'étend jusqu'à aujourd'hui.
[modifier] Relation avec l'échelle des temps géologiques de la Terre
Les périodes de l'échelle de temps géologiques de la Lune sont basées sur la reconnaissance de quelques repères géomorphologiques. Bien que ces différentes périodes soient extrêmement utiles pour classer chronologiquement ces évènements géologiques de manière relative, il est important de réaliser que ces transitions n'impliquent aucun changement fondamental des processus géologiques. De plus, vu que les périodes géologiques les plus vieilles de la Lune ne sont basées que sur des évènements individuels (comme les impacts de Nectaris, Imbrium et Orientale), ceux-ci ne correspondront très probablement à aucun évènement géologique spécifique sur d'autres planètes telles que Mercure, Vénus, la Terre, ou Mars.
Néanmoins, au moins un scientifique notable[6] a recommandé d'utiliser l'échelle de temps géologiques de la Lune pour subdiviser l'Hadéen de l'échelle des temps géologiques de la Terre (il faut noter que l'Hadéen n'est pas officiellement reconnu). En particulier, on constate parfois que l'Hadéen est subdivisé entre l'ère Cryptique, Groupes de Bassin 1-9, Nectarien et l'imbrien inférieur. Cette notation n'est pas complètement cohérente avec l'échelle de temps géologique lunaire ci-dessus parce que l'ère Cryptique et les Groupes de Bassin 1-9 (qui sont tous les deux des termes informels non utilisés dans les cartes géologiques) constituent la période Pré-Nectarien.
[modifier] Notes et références
(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu d’une traduction de l’article en anglais intitulé « Lunar geologic timescale ».
Références citées
- ↑ a b Don Wilhelms. {{{title}}}.
- ↑ James Papike, Grahm Ryder, and Charles Shearer, « Lunar Samples », dans Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 1998, 36, p. 5.1-5.234
- ↑ H. Hiesinger, J. W. Head, U. Wolf, R. Jaumanm, and G. Neukum, « Ages and stratigraphy of mare basalts in Oceanus Procellarum, Mare Numbium, Mare Cognitum, and Mare Insularum », dans J. Geophys. Res., 2003, 108, p. doi:10.1029/2002JE001985
- ↑ D. Stöffler and G. Ryder, « Stratigraphy and isotope ages of lunar geologic units: chronological standards for the inner solar system », dans Space Sci. Rev., 2001, 96, p. 9-54
- ↑ R. Korotev, J. Gillis, L. Haskin, and B. Jolliff, « On the age of the Nectaris basin », dans Workshop on Moon Beyond, 2002, p. abstract 3029
- ↑ W. Harland, R. Armstrong, A. Cox, L. Craig, A. Smith, D. Smith. {{{title}}}.
Références générales
- Lunar Crater Rays Point to a New Lunar Time Scale, September 28, 2004
