Une étude, dont les résultats intitulés «Observational Constraint on the Radius and Oblateness of the Lunar Core‐Mantle Boundary» sont publiés dans la revue Geophysical Research Letters et disponibles en pdf, est parvenue, en utilisant les données de la télémétrie laser-Lune, l’expérience la plus longue de l’ère Apollo débutée grâce à la mission Apollo 11, à déterminer le rayon du noyau de la Lune à 381 km avec une précision de +/- 12 km, améliorant ainsi d’un facteur 3 les estimations précédentes.

Rappelons tout d'abord que «le 21 juillet 1969, avec les premiers pas de Neil Armstrong et Buzz Aldrin à la surface de la Lune» a démarré une expérience scientifique sans précédent, puisque «les astronautes ont déposé un panneau de réflecteurs qui, depuis 50 ans, est utilisé pour mesurer la distance Terre-Lune et ce, grâce au chronométrage du temps de parcours des photons émis par des stations laser à la surface de la Terre» et puisqu'au total «cinq panneaux de réflecteurs de ce type ont successivement été déposés à la surface lunaire».

Cette technologie a permis, dans les années 1980, «de mettre au jour indirectement l’existence d’un noyau fluide au sein de la Lune, présence confirmée par la suite par des données magnétiques et sismiques». Cependant, «les estimations de la taille du noyau fluide variaient de +/- 55 km».

En tout cas, l'introduction d’un modèle dynamique de noyau fluide dans INPOP (acronyme pour «Intégration numérique planétaire de l’Observatoire de Paris»), «qui est un ensemble de modèles et de programmes de calcul des éphémérides planétaires et lunaire», a permis «d’améliorer de façon significative les écarts entre les prédictions et les observations et de sonder l’intérieur de la Lune».

Aujourd'hui, l'introduction dans INPOP d'un modèle de noyau légèrement aplati a permis d'explorer son influence de façon systématique, de sorte que «l’ajustement de cet aplatissement obtenu grâce aux données de télémétrie» a débouché sur la valeur avancée de la taille du noyau lunaire.

Concrètement, les valeurs ajustées aux données de télémétrie ont été comparées «avec la valeur théorique de l’aplatissement du noyau lunaire à l’équilibre»: en fait, «l'intersection des deux courbes (valeurs ajustées aux observations de télémétrie et valeurs théoriques) permet de contraindre la taille du noyau lunaire et la valeur de l’aplatissement de l’interface noyau-manteau». Soulignons en outre que INPOP tient compte «des dernières mesures du champ de gravité déterminées en 2011-2012 par la mission spatiale de la NASA GRAIL».

En fin de compte, «cette nouvelle mesure de la taille du noyau fluide est importante pour les modèles d’évolution de la Lune», car «elle va permettre notamment de mieux comprendre les mécanismes qui ont permis l’apparition, puis la disparition du champ magnétique lunaire».