Exploration des anomalies de densité dans le manteau des planètes terrestres – XMAT

Après l'accrétion de la Lune, son manteau a été entièrement fondu. En refroidissant, la cristallisation fractionnée de l’océan magmatique lunaire a commencé entraînant un "renversement du manteau" lorsqu’un couche dense a coulé et s'est mélangée aux cumulats sous-jacents et a migré au fond du manteau lunaire. Dans ce projet, nous nous concentrons sur trois séries de questions d'intérêt pour notre communauté : (1) Quelle est la composition du cumulat basal dense et quelles sont les conséquences sur l'évolution géochimique du manteau lunaire ? Comment le fractionnement des minéraux denses (y compris l'ilménite) peut-il expliquer la composition géochimique des roches volcaniques à la surface de la Lune ? (2) Un modèle simple en 1D (couches d'oignon) est-il réaliste pour le manteau lunaire, et si ce n'est pas le cas, quelle est la distribution 3D des anomalies du manteau profond lunaire en viscosité et en rigidité ? Enfin (3), comment ces anomalies peuvent-elles être liées aux hétérogénéités de densité et au scénario de renversement du manteau ? Et comment ces caractéristiques peuvent-elles rester stables sur des échelles de temps de plusieurs milliards d'années et être mesurables dans les données de déformation due aux marées ? La structure de notre projet est basée sur trois caractérisations majeures des anomalies de densité au sein du manteau profond des planètes terrestres : i) une caractérisation pétrochimique des anomalies de densité ; ii) leur identification gravitationnelle, y compris les hétérogénéités latérales du manteau ; iii) des profils thermodynamiques pour déterminer la densité et thermicité ainsi que l'âge possible de telles structures. Les outils développés dans le cadre de ce projet seront ensuite cruciaux pour discuter du mécanisme de renversement de manteau pour Mercure et Mars. L'approche multi-planétaire pose les bases d'une généralisation de l'évolution post-océan magmatique des planètes et de la façon dont l'histoire ancienne reste fossilisée.