Les cratères à halo noir de la vallée de Taurus-Littrow :
un des objectifs de la mission Apollo 17




Pendant la mission Apollo 15, l'astronaute Al Worden resté en orbite, repéra et photographia dans la vallée de Taurus-Littrow, en bordure de la Mer de la Sérénité, de curieuses formations. C'étaient des grandes taches sombres qui entouraient des cratères. On les nomma les cratères à halo noir (Dark Halo Craters - DHC) sans savoir s'ils résultaient d'impacts météoritiques ou de phénomènes volcaniques.


Un cratère à halo noir photographié
par Al Worden (Apollo 15)


Il pouvait s'agir en effet de cônes volcaniques, entourés de projections de cendres. La dernière mission habitée lunaire, Apollo 17, composée de Harisson Schmitt, un géologue de formation, de Gene Cernan et de Ronald Evans, eut notamment pour objectif d'explorer deux de ces mystérieux cratères à halo noir, Shorty et Van Serg et de répondre à la question suivante : existait-il encore sur la Lune, petit astre aride et apparemment éteint, des traces d'une activité volcanique récente ?




Au cours de leur seconde sortie, le 12 décembre 1972, Harisson Schmitt et Gene Cernan découvrirent sans difficulté le cratère Shorty au centre d'une grande tache noire (station n° 4). Vu au ras du sol, le terrain était en effet beaucoup plus sombre que celui qu'ils venaient de parcourir dans le "Blanc Manteau" des éboulis du Massif Sud.

L'examen de l'intérieur du cratère, jonché de roches et de blocs, fut décevant. Il ressemblait à un banal cratère d'impact comme il y en a tant sur la Lune.

Schmitt en grattant le sol du bout de la botte, un peu machinalement, dégagea une poudre orange. Et s'emballa. Il pensa avoir découvert les restes d'une fumerolle. Selon lui, cette couleur orange était caractéristique. Le sol à ses pieds, contenait des oxydes, transportés par des gaz volcaniques ou de la vapeur d'eau, comme on en voit à de nombreux endroits sur Terre. Shorty était bien une formation volcanique. Probablement récente.


Harisson Schmitt devant le cratère Shorty
où on distingue trois trainées de couleur orange




Le sol orange de Shorty Crater



Le lendemain, Schmitt et Cernan, très excités, explorèrent le cratère de Van Serg, (station n° 9) entouré lui aussi d'un anneau noir, mais sans rien découvrir d'intéressant. Pendant ce temps, le troisième astronaute, resté en orbite dans le module de service, Ronald Evans, remarqua que la surface de la Lune n'était pas uniformément grise mais que l'on pouvait distinguer, ça et là, des zones oranges. Les trois hommes retournèrent sur Terre en discutant beaucoup de la couleur de la Lune.


Que révélèrent les analyses en laboratoire ? Que cette poudre orange est composée de minuscules gouttelettes de verre volcanique, de 0.1 à 0.2 mm de diamètre, à composition basaltique. Elle provient d'une fontaine de lave et non d'une fumerolle comme l'a cru Harisson Schmitt. Et cette éruption est très ancienne. Le magma est remonté le long d'une fissure puis a jailli à la surface de la Lune, il y a 3.6 milliards d'années.

D'autres échantillons issus d'éruptions semblables ont d'ailleurs été ramenés par les expéditions précédentes, mais de couleur noire, jaune ou verte. La couleur de ces sphérules dépend de leur composition et de leur vitesse de refroidissement. Les billes de verre à dominante orange de Shorty Crater ont cette couleur parce qu'elles ont une forte teneur en titane, qu'elles ont été propulsées très haut et qu'elle se sont refroidies très vite : de 10 à 60° Celcius par seconde.


Quant à Shorty, il s'agit bien d'un jeune cratère d'impact puisqu'il a été formé par une météorite voici à peine 8 millions d'années. Le hasard a voulu que ce bolide s'abatte à l'endroit où s'était élevée, 3.6 milliards d'années plus tôt, un jet de magma haut de 40 km.