La découverte d’un imposant corps granitique sur la face cachée de la Lune soulève de nombreuses questions sur l’état d’hydratation des roches lunaires

Sur Terre, le granite est une roche excessivement commune. On en trouve un peu partout et pour cause, la croûte continentale est majoritairement formée de cette roche d’origine magmatique riche en silice. Pourtant, il s’agirait là d’une spécificité bien terrestre, les granites étant quasiment absents des autres planètes telluriques du Système solaire. L’absence de cette roche en dehors de la Terre s’explique toutefois assez facilement. La production de granite nécessite en effet des conditions bien particulières.

Le granite, une roche magmatique typiquement terrestre

Un magma de composition granitique peut ainsi se former soit par fusion des roches de la croûte continentale lors d’une collision tectonique, soit par fusion des roches du manteau. Si dans le premier cas on va directement obtenir un liquide magmatique de composition granitique (la fusion de granite donne un magma granitique), dans le second cas le liquide produit sera d’abord de composition basaltique. La composition granitique ne sera obtenue qu’au terme d’un long processus de différenciation du magma, en plusieurs étapes. La composition chimique du liquide magmatique va ainsi progressivement évoluer au cours de son refroidissement et de la cristallisation graduelle des différents minéraux. Plusieurs roches de composition minéralogique différente vont ainsi pouvoir se former à partir d’un même magma primaire. C’est ce que l’on appelle une série magmatique. Le granite se situe à la fin de cette série. Dans tous les cas, le processus conduit à une concentration d’éléments radioactifs dans les magmas granitiques. La cristallisation du granite nécessite ensuite un refroidissement très lent du magma en profondeur, au sein de la croûte. Le granite est donc une roche plutonique et non pas effusive.

Eau et tectonique des plaques : les ingrédients nécessaires à la formation de granite

Sur Terre, la formation d’un liquide de composition granitique va être favorisée par la présence d’importantes quantités d’eau, qui favorise le processus de fusion des roches. Or, l’eau est principalement apportée en profondeur par les processus tectoniques, et notamment par les zones de subduction. On comprend mieux, de fait, pourquoi les granites sont si fréquents sur Terre et quasi absents ailleurs.

Il faut cependant bien dire « quasi » absents, car de petits échantillons de granite ont bien été trouvés en dehors de notre Planète, et notamment sur la Lune, sans que l’on puisse jusqu’à présent expliquer clairement leur origine. L’hypothèse était qu’il s’agissait là d’un phénomène anecdotique, la géologie et géodynamique lunaire ne permettant pas l’établissement de grands plutons granitiques.

Un imposant corps granitique découvert sur la face cachée de la Lune

Une idée mise à mal par la récente découverte d’un imposant corps granitique sur la face cachée de la Lune. Ce sont les données de fréquence de micro-ondes obtenues par les sondes chinoises en orbite Chang’e-1 et Chang’e-2 qui ont permis d’identifier une zone anormalement chaude sous la surface de ce que les scientifiques supposent être un ancien volcan connu sous le nom de Compton-Belkovich.

Cette anomalie de flux de chaleur serait liée à une importante concentration d’éléments radioactifs. Pour les scientifiques, cela ne peut être que le signe de la présence d’un imposant corps granitique mesurant 50 kilomètres de diamètre s’apparentant à un batholite. Sur Terre, les batholites témoignent habituellement de l’existence passée de très grands systèmes volcaniques, à l’image du Demi-dôme du Parc du Yosemite.

Une Lune « hydratée » ou simplement très chaude ?

La découverte étonnante d’un tel ensemble granitique sur la Lune soulève nécessairement des questions et nécessite soit de revoir les processus pouvant mener à la formation de granite en l’absence d’eau (ce qui implique de très hautes températures), soit de considérer la présence d’eau au sein de la croûte lunaire au moment de sa formation. Le batholithe se serait en effet formé très tôt dans l’histoire de la Lune, il y a 3,5 milliards d’années. Les résultats de l’étude ont été publiés dans la revue Nature.