De nouvelles découvertes suggèrent que la Lune pourrait avoir moins d’eau qu’on ne le pensait auparavant

L’inclinaison actuelle de l’axe de rotation de la Lune, combinée à son inclinaison orbitale (l’angle par rapport au plan orbital de la Terre) et au faible angle du Soleil, crée des ombres permanentes à ses pôles. Les PSR font partie des endroits les plus froids du système solaire, ce qui leur permet de piéger des produits chimiques volatils, notamment de la glace d’eau, qui se transformeraient immédiatement directement d’un solide en un gaz sous le soleil intense et sans air qui tombe dans la plupart des autres endroits de la Lune.

“Nous pensons que le système Terre-Lune s’est formé à la suite d’un impact géant entre la Terre primitive et une autre protoplanète”, a déclaré Rufu, membre de Sagan et deuxième auteur d’un article de Science Advances. “La Lune s’est formée à partir du disque de débris générés par l’impact, s’éloignant de la Terre au fil du temps. Il y a environ 4,1 milliards d’années, la Lune a connu une réorientation majeure de son axe de rotation lorsque son inclinaison a atteint des angles élevés avant de s’amortir pour atteindre la configuration que nous voyons aujourd’hui. Comme l’inclinaison axiale a diminué, les PSR sont apparus aux pôles et ont augmenté avec le temps.

L’équipe a utilisé AstroGeo22, un nouvel outil de simulation de l’évolution Terre-Lune, pour calculer l’inclinaison axiale de la Lune au fil du temps. En collaboration avec les mesures de hauteur de surface provenant des données du laser altimétrique orbital lunaire (LOLA), l’équipe a estimé l’évolution des zones d’ombre au fil du temps.

“L’évolution temporelle de la distance Lune-Terre est restée un problème non résolu pendant un demi-siècle”, a déclaré Rufu. “Cependant, ces nouveaux proxys géologiques pour l’histoire du système Terre-Lune nous permettent de calculer l’inclinaison axiale de la Lune et l’étendue des PSR au fil du temps.”

En 2009, la NASA a écrasé le corps de la fusée Atlas Centaur de deux tonnes, qui faisait partie du satellite d’observation et de détection du cratère lunaire (LCROSS), près du pôle sud de la Lune. Il a heurté le fond du cratère Cabeus, créant un panache de débris examinés pour détecter la présence d’eau et d’autres produits chimiques dans le régolithe lunaire. Un satellite de berger voyageant quatre minutes derrière le Centaure et plusieurs satellites en orbite autour de la Terre, dont le télescope spatial Hubble, ont surveillé l’impact.

“Nos travaux suggèrent que le cratère Cabeus est devenu un PSR il y a moins d’un milliard d’années. Les diverses substances volatiles détectées dans le panache créé par LCROSS indiquent que le piégeage par la glace s’est poursuivi à une époque relativement récente”, a déclaré Norbert Schörghofer, l’auteur principal de cet article de l’Institut des sciences planétaires. “Les impacts et les dégazages sont des sources potentielles d’eau, mais ils ont culminé au début de l’histoire lunaire, alors que les PSR actuels n’existaient pas encore. L’âge des PSR détermine en grande partie la quantité de glace d’eau qui pourrait être piégée dans les régions polaires lunaires. L’abondance de glace d’eau dans les PSR est particulièrement importante pour la planification des prochaines missions avec ou sans équipage sur la Lune à la recherche d’eau. »

Cette ressource clé peut être utilisée pour créer de l’air et du carburant pour fusée et maintenir l’habitation humaine. La NASA et d’autres entités prévoient d’envoyer des rovers et des humains pour caractériser la glace d’eau au sein des PSR.