De nouvelles preuves sur de l’eau à l’intérieur de la lune

De nouvelles données suggèrent la présence d’eau sur le manteau de la lune. L’eau serait mieux répartie sur la surface, mais cela reste une interprétation des données.


De nouvelles données suggèrent la présence d'eau sur le manteau de la lune. L'eau serait mieux répartie sur la surface, mais cela reste une interprétation des données.
Illustration d'artiste de l'eau sur la lune

Une nouvelle étude des données satellitaires suggère que de nombreux dépôts volcaniques, répartis sur la surface de la Lune, contiennent des quantités considérables d’ qui sont piégées par rapport aux terrains environnants. La découverte de l’ dans ces anciens gisements, qui se compose de perles de verre formées par l’éruption explosive du magma venant de l’intérieur profond de la , renforce l’hypothèse que le manteau lunaire est riche en .

Pendant des années, les scientifiques avaient supposé qu’il n’y avait pas d’eau ou d’autres composants volatils l’intérieur de la Lune. Mais cela a changé en 2008 quand une équipe de recherche comprenant le géologue Alberto Saal a détecté des traces d’eau dans certaines des perles de verre volcanique ramenées sur Terre par les missions Apollo 15 et 17. En 2011, une étude plus approfondie sur de minuscules formations cristallines au sein de ces perles a révélé qu’elles contiennent réellement des quantités d’eau similaires à celles des basaltes sur Terre. Cela suggère que le manteau de la Lune, en tout cas certaines parties, contient autant d’eau que celle de la Terre.

La principale question est de déterminer si ces échantillons d’Apollo représentent les conditions générales de l’intérieur lunaire ou ce sont des régions inhabituellement riches en eau dans un manteau principal sec selon Ralph Milliken, auteur principal de la nouvelle recherche et professeur adjoint à l’université de Brown. En examinant les données orbitales, nous pouvons examiner les grands dépôts pyroclastiques sur la Lune qui n’ont jamais été échantillonnés par les missions Apollo ou Luna. Le fait est que la plupart de ces dépôts présentent des signatures d’eau et cela suggère que les échantillons d’Apollo ne sont pas anormaux. La recherche est publiée dans Nature Geoscience.

Une carte de la lune analysée par l'étude. Les zones de couleur indique le contenu en eau comparé aux terrains environnants. Les zones jaunes et rouges contiennent le plus d'eau - Crédit : Milliken Lab / Brown University

Une carte de la lune analysée par l’étude. Les zones de couleur indique le contenu en eau comparé aux terrains environnants. Les zones jaunes et rouges contiennent le plus d’eau – Crédit : Milliken Lab / Brown University

Il n’est pas facile de détecter la teneur en eau des dépôts volcaniques lunaires avec des instruments orbitaux. Les scientifiques utilisent des spectromètres orbitaux pour mesurer la lumière qui rebondit sur une surface planétaire. En observant les longueurs d’onde de la lumière absorbée ou réfléchie par la surface, les scientifiques peuvent avoir une idée des minéraux et d’autres composés.

Le problème est que la surface lunaire se réchauffe au cours d’une journée, notamment aux latitudes où se trouvent ces dépôts pyroclastiques. Cela signifie qu’en plus de la lumière réfléchie par la surface, le spectromètre finit également par mesurer la chaleur. Ce rayonnement thermique se produit aux mêmes longueurs d’onde que celles qui nous permettent de chercher de l’eau selon Milliken. Donc, pour déterminer que l’eau est vraiment présente, nous devons supprimer le rayonnement thermique.

C’est pourquoi Li et Milliken ont utilisé des mesures d’échantillons en laboratoire provenant des missions Apollo combinées à un profil de température détaillé des zones d’intérêt sur la surface de la Lune. À l’aide de la nouvelle correction thermique, les chercheurs ont examiné les données du Moon Mineralogy Mapper, un spectromètre d’imagerie qui se trouve à bord de l’orbiteur lunaire Chandrayaan-1 de l’Inde.

Les chercheurs ont découvert des preuves d’eau sur la quasi-totalité des grands dépôts pyroclastiques sur la surface de la Lune incluant des dépôts près des sites d’atterrissage d’Apollo 15 et 17. La distribution de ces gisements riches en eau est la principale découverte selon Milliken. Ils se répandent à travers la surface ce qui suggère que l’eau, découverte dans les échantillons d’Apollo, n’est pas une anomalie. Les pyroclastiques lunaires semblent être universellement riches en eau ce qui suggère le même cas que le manteau.

L’hypothèse que l’intérieur de la Lune est riche en eau soulève des questions intéressantes sur la formation de la Lune. Les scientifiques pensent que la Lune s’est formée à partir des débris d’un objet, de la taille de Mars, qui aurait percuté la Terre au début de la formation du système solaire. L’une des raisons pour lesquelles les scientifiques ont supposé que l’intérieur de la Lune doit être sec est qu’il semble peu probable que l’hydrogène nécessaire à la formation d’eau ait pu survivre à la chaleur de cet impact.

Les preuves croissantes de l’eau à l’intérieur de la Lune suggèrent que cette eau a survécu à l’impact ou qu’elle a été apportée par la suite par des astéroïdes ou des comètes avant que la Lune ne se soit complètement solidifiée selon Li. L’origine exacte de l’eau dans l’intérieur lunaire est encore une grande question.

En plus d’éclaircir le mystère de l’histoire de l’eau dans le système solaire précoce, cette recherche possède des implications pour la future exploration lunaire. Les perles volcaniques ne contiennent pas beaucoup d’eau, environ 0,05 % en poids selon les chercheurs, mais les dépôts sont importants et on pourrait extraire une quantité non négligeable.

D’autres études ont suggéré la présence de glace d’eau dans des régions sombres aux pôles lunaires, mais les dépôts pyroclastiques se trouvent dans des endroits qui sont plus faciles d’accès selon Li. Le transport de l’eau est un gros problème pour les futures missions lunaires. Si on peut réduire la quantité d’eau transportée depuis la Terre, alors cela facilitera les missions des futurs explorateurs sur la lune.

Source : Nature Geoscience (http://dx.doi.org/10.1038/ngeo2993)

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Jacqueline Charpentier

Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

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