Une équipe de chercheurs financés par la NASA, dirigée par Erik Hauri de la Carnegie Institution, a récemment annoncé la découverte de plus d'eau sur la Lune, sous la forme d'un magma ancien qui a été enfermé dans de minuscules cristaux contenus dans des échantillons de sol recueillis par les astronautes d'Apollo 17. Les montants trouvés indiquent qu'il peut y avoir 100 fois plus d'eau dans le magma lunaire qu'on ne le pensait auparavant… vraiment une découverte de «bassin versant»!
Le sol lunaire de couleur orange échantillonné pendant les missions Apollo 17 EVA a été testé à l'aide d'un nouvel instrument à microsonde ionique qui a mesuré l'eau contenue dans le magma piégé à l'intérieur des cristaux lunaires, appelée «inclusions de fusion». Les inclusions sont le résultat d'éruptions volcaniques sur la Lune qui se sont produites il y a plus de 3,7 milliards d'années.
Parce que ces morceaux de magma sont enfermés dans des cristaux, ils n'ont pas subi de perte d'eau ou «d'autres substances volatiles» pendant le processus d'éruption explosive.
«Contrairement à la plupart des dépôts volcaniques, les inclusions de fonte sont enfermées dans des cristaux qui empêchent la fuite d'eau et d'autres substances volatiles pendant l'éruption. Ces échantillons fournissent la meilleure fenêtre dont nous disposons sur la quantité d'eau à l'intérieur de la Lune. »
- James Van Orman de Case Western Reserve University, membre de l'équipe
Bien qu'il ait été précédemment constaté que l'eau est contenue dans le magma lunaire lors d'une étude menée en 2008 par Alberto Saal de l'Université Brown à Providence, Rhode Island, cette nouvelle annonce est basée sur le travail de l'étudiant de premier cycle Brown Thomas Weinreich, qui a localisé les inclusions de fonte. En mesurant la teneur en eau des inclusions, l'équipe pourrait alors déduire la quantité d'eau présente à l'intérieur de la Lune.
Les résultats établissent également des corrélations avec les origines proposées de la Lune. Les modèles actuellement acceptés disent que la Lune a été créée à la suite d'une collision entre la Terre nouvellement formée et une protoplanète de la taille de Mars il y a 4,5 milliards d'années. Le matériau des couches externes de la Terre a été projeté dans l'espace, formant un anneau de matériau fondu qui a encerclé la Terre et a finalement fusionné, refroidi et est devenu la Lune. Cela signifierait également que la Lune devrait avoir des similitudes de composition avec des matériaux qui auraient été trouvés dans les couches externes de la Terre à ce moment-là.
"L'essentiel est qu'en 2008, nous avons dit que la teneur en eau primitive dans les magmas lunaires devrait être similaire aux laves provenant du manteau supérieur épuisé de la Terre. Maintenant, nous avons prouvé que c'est effectivement le cas. »
- Alberto Saal, Brown University, RI
Les résultats suggèrent également que l'eau de la Lune peut être non seulement le résultat d'impacts de comètes ou de météores - comme cela a été suggéré après la découverte de glace d'eau dans les cratères polaires par la mission LCROSS en 2009 - mais peut également provenir de l'intérieur de la Lune elle-même via éruptions lunaires anciennes.
Le succès de cette étude plaide fortement en faveur de la recherche et du retour d'échantillons similaires de matériel volcanique éjecté d'autres mondes de notre système solaire.
«Nous ne pouvons concevoir aucun type d'échantillon qui serait plus important de retourner sur Terre que ces échantillons de verre volcanique éjectés par un volcanisme explosif, qui ont été cartographiés non seulement sur la Lune mais dans tout le système solaire interne.»
- Erik Hauri, auteur principal, Département de magnétisme terrestre de Carnegie
Les résultats ont été publiés dans le numéro du 26 mai de Science Express.
Lisez le communiqué de presse complet de la NASA ici.
