Publié le 15 novembre 2025 à 01h45. Des recherches récentes ont confirmé que le noyau interne de la Lune est une sphère solide composée principalement de fer, remettant en question les modèles précédents et offrant de nouvelles perspectives sur l’histoire de notre satellite naturel.
- Le noyau interne de la Lune a un rayon d’environ 258 km et une densité proche de celle du fer pur (7 822 kg/m³).
- Cette découverte, basée sur la modélisation de données issues de multiples missions spatiales, suggère une structure interne lunaire plus complexe et similaire à celle de la Terre.
- Elle pourrait aider à expliquer la disparition du champ magnétique lunaire et les premiers événements volcaniques sur la Lune.
Le mystère de la composition interne de la Lune est en voie d’être résolu. Une étude scientifique, publiée dans la revue Nature en mai 2023, a apporté la preuve que le noyau interne de la Lune n’est ni liquide, ni une mer de magma, mais bien une boule solide d’une densité comparable à celle du fer. Cette avancée majeure dissipe d’anciennes spéculations et renforce notre compréhension de l’évolution de la Lune et des premiers temps du système solaire.
Dirigée par Arthur Briaud, du Centre national de la recherche scientifique (CNRS), l’équipe de chercheurs a souligné que leurs résultats de modélisation « remettent en question l’évolution du champ magnétique de la Lune grâce à la démonstration de l’existence d’un noyau interne, tout en soutenant un scénario d’inversion globale du manteau ». En d’autres termes, la structure interne de la Lune s’avère beaucoup plus complexe qu’on ne le pensait, présentant des similitudes frappantes avec celle de notre propre planète.
Pour percer les secrets de l’intérieur des corps célestes, les scientifiques s’appuient généralement sur les données sismiques. La Lune bénéficie d’enregistrements sismiques remontant aux missions Apollo des années 1960 et 1970. Cependant, la résolution de ces données était jusqu’à présent trop faible pour déterminer avec certitude si le noyau interne était solide ou liquide. Les modèles à noyau solide et liquide étaient tous deux compatibles avec les observations passées.
L’équipe de Briaud a adopté une approche novatrice. Ils ont combiné des données provenant de diverses missions spatiales, des mesures de la distance Terre-Lune, du taux de déformation de la Lune dû à l’attraction gravitationnelle terrestre, et des informations sur la densité moyenne du satellite. En intégrant toutes ces données dans un modèle numérique, ils ont comparé différents scénarios de structure interne.
Les résultats ont clairement démontré que le modèle qui correspondait le mieux aux données était celui qui prévoyait un noyau externe liquide entourant un noyau interne solide, une configuration similaire à celle du noyau terrestre. Les dimensions précises de ces couches ont également été établies : un rayon d’environ 362 km pour le noyau externe liquide et d’environ 258 km pour le noyau interne compact.
Représentation artistique des différents instruments utilisés pour mesurer les propriétés de la Lune et révéler son noyau. Photo : Géoazur/Nicolas Sarter
Cette découverte corrobore d’ailleurs les conclusions d’une étude menée par la NASA en 2011 par Renee Weber, qui avait également suggéré l’existence d’un noyau interne solide d’un rayon d’environ 240 km et d’une densité de 8 000 kg/m³. Cette cohérence renforce l’idée que la Lune possède une structure interne plus proche de celle de la Terre qu’on ne le pensait auparavant.
La connaissance de cette structure interne dense apporte un éclairage nouveau sur les premières phases de l’histoire lunaire. Il est établi que la Lune possédait, il y a environ 4,5 milliards d’années, un puissant champ magnétique qui s’est considérablement affaibli vers 3,2 milliards d’années. Les champs magnétiques étant généralement générés par la convection et la dynamique au sein du noyau, la compréhension de sa composition est essentielle pour expliquer la disparition de ce champ.
Lune (Photo AP/Petros Karadjias) Photo : AP/Petros Karadjias
Les recherches de Briaud soutiennent l’hypothèse selon laquelle un renversement global du manteau lunaire – un processus par lequel les matières denses s’enfoncent vers le centre tandis que les matières moins denses remontent à la surface – a joué un rôle important dans l’évolution de la dynamique du noyau lunaire. Ce processus pourrait être lié aux caractéristiques volcaniques de la Lune et au bombardement intense d’astéroïdes qui a marqué les débuts du système solaire.
Le retour de l’exploration lunaire, avec le programme Artemis de la NASA et les missions de Chine, d’Inde et d’autres pays, offre de nouvelles opportunités de valider ce modèle. Le déploiement de nouveaux sismomètres sur la surface lunaire pourrait fournir des données de haute résolution permettant de confirmer directement la structure du noyau.
Pour l’heure, les travaux de Briaud et de ses collaborateurs constituent une avancée significative pour la communauté scientifique. Ils confirment que la Lune n’est pas un simple objet passif ou un symbole culturel, mais un monde ancien qui recèle encore de nombreux secrets sur les origines du système solaire.