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retour sur "science" : les échantillons de sol lunaire chinois chang'e 5 prouvent qu'il y avait encore une activité volcanique sur la lune il y a 120 millions d'années

2024-09-06

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it house a rapporté le 6 septembre que la durée de l'activité volcanique lunaire est d'une grande importance pour la construction du modèle d'évolution thermique lunaire et a toujours attiré beaucoup d'attention.

les neuf échantillons lunaires renvoyés par le programme américain apollo et luna (luna) de l'ex-union soviétique ainsi que tous les échantillons de météorites collectés sont fondamentalement plus anciens que 3 milliards d'années. on pense que l'activité volcanique sur la lune a pris fin depuis longtemps.

le résultat précis de la datation de l'échantillon de basalte chang'e-5 est de 2,03 ± 004 millions d'années, prouvant qu'il y avait encore une activité magmatique à grande échelle sur la lune il y a 2 milliards d'années. cet âge marque-t-il la fin de l'activité volcanique lunaire ?

▲ schéma de formation de perles de verre volcanique et de perles de verre à impact

sur la base d'échantillons de sol lunaire chang'e-5, des chercheurs de l'institut de géologie et de géophysique de l'académie chinoise des sciences ont découvert que l'activité magmatique de la lune remonte à 120 millions d'années. ce résultat de recherche rafraîchit une fois de plus la compréhension des gens sur la limite temporelle de l'activité volcanique lunaire.

les résultats de recherche pertinents ont été publiés aujourd'hui dans le magazine science (it house ci-joint doi : 10.1126/science.adk6635).

▲ caractéristiques du fractionnement isotopique du soufre dans les échantillons lunaires

en plus des roches formées par une activité magmatique à plus grande échelle, les produits de l'activité volcanique de la lune comprennent également des débris volcaniques apportés par des fontaines volcaniques à plus petite échelle, notamment des perles de verre volcaniques. la datation de ces perles de verre peut également retracer l'histoire magmatique lunaire. . cependant, les billes de verre d'impact formées par la fusion des matériaux de la surface lunaire en raison des impacts de météorites, de la pulvérisation, de la séparation et du refroidissement rapide de la matière fondue sont courantes sur la lune. c'est un défi de taille que d'identifier les seules billes de verre volcaniques possibles parmi le grand nombre de billes de verre.

le plus jeune échantillon de sol lunaire chang'e-5 est un objet idéal pour trouver des perles de verre volcaniques plus jeunes. avec cela comme objectif de recherche, le chercheur li qiuli de l'institut de géologie et de géophysique de l'académie chinoise des sciences a postulé et a été approuvé pour environ. 3 grammes de sol lunaire chang'e-5, le doctorant wang biwen, le boursier postdoctoral zhang qian, le chercheur associé he yuyang et d'autres collaborateurs ont mené une étude détaillée sur environ 3 000 perles de verre sélectionnées parmi eux.

▲ teneur en s et caractéristiques isotopiques des billes de verre ce-5 et des billes de verre volcanique apollo

l'équipe de recherche a effectué une analyse isotopique s sur les 6 billes de verre volcaniques potentielles éliminées et a découvert que seulement 3 avaient δ34s est une valeur négative, allant de -12,3 ‰ à -9,5 ‰. en combinant les critères structure-composition-traces majeures-isotopes, ces trois éléments peuvent être considérés comme étant du verre volcanique.

les résultats de datation du système isotopique u-pb de ces trois verres volcaniques sont de 123 ± 15 ma. combinez les fonctionnalités suivantes :

(1) les trois billes de verre sont relativement intactes. seule la troisième a subi une fracture fragile et n'a montré aucun signe de modification significative par impact ;

(2) la teneur en rb des trois billes de verre est nettement supérieure à celle des autres billes de verre à impact, et aucune perte significative de rb ne se produit, ce qui indique que le pb, dont la volatilité est similaire, n'est pas significativement affecté ;

(3) les trois billes de verre ont la caractéristique d'isotopes du soufre significativement négatifs, car le processus de perte dû à l'impact entraînera un fractionnement des isotopes du soufre dans une direction plus lourde, excluant l'impact d'une modification par impact.

l’âge mesuré est donc l’époque à laquelle se sont formés les trois verres volcaniques, représentant cette période de volcanisme sur la lune.

▲ images bse et résultats de datation u-pb de trois billes de verre volcanique ce-5

la confirmation de ce jeune volcanisme a prolongé l'activité volcanique lunaire de près de 1,9 milliard d'années sur la base de l'âge des basaltes chang'e-5, dépassant de loin les inférences empiriques précédentes. cela a soulevé des questions sur les modèles d'évolution thermique lunaire précédents. l'équipe de recherche estime que même si aucune activité magmatique tardive à grande échelle n'a été observée sur la lune, il existe encore des éruptions volcaniques à petite échelle causées par un réchauffement local.