Une nouvelle étude révèle que l'eau dans les roches de la Lune d'Apollo - et dans la Lune elle-même - provenait probablement de comètes bombardant la surface lunaire naissante, peu de temps après sa formation suite à un événement d'impact avec une jeune Terre et une protoplanète de la taille de Mars. Les récentes découvertes d'abondance d'eau aux pôles lunaires par l'impacteur LCROSS et à travers la surface de la Lune par divers vaisseaux spatiaux ont transformé la notion de longue date d'une lune sèche sur sa tête, et au cours de la dernière année et demie, les chercheurs ont essayé de déterminer d'où vient cette eau inattendue.
"L'eau que nous examinons est interne", a déclaré Larry Taylor de l'Université du Tennessee, Knoxville, membre d'une équipe internationale. "Il a été placé dans la lune lors de sa formation initiale, où il existait comme un creuset dans l'espace, où des matériaux cométaires ont été ajoutés en quantités petites mais importantes."
En utilisant la spectrométrie de masse des ions secondaires, les chercheurs ont mesuré les signatures de l'eau dans les roches retournées par les missions Apollo 11, 12, 14 et 17 qui ont atterri sur la lune entre 1969 et 1972. Ils ont découvert que les propriétés chimiques de l'eau lunaire étaient très similaires à signatures vues dans trois comètes différentes: Hyakutake, Hale-Bopp et Halley.
L'équipe a trouvé de l'eau importante dans l'apatite minérale lunaire à la fois de la jument et des roches des hautes terres, ce qui indique "un rôle pour l'eau pendant toutes les phases de l'histoire magmatique de la Lune", écrit l'équipe dans son article. «Les variations des rapports isotopiques de l'hydrogène dans l'apatite suggèrent que les sources d'eau dans les roches lunaires pourraient provenir du manteau lunaire, des protons du vent solaire et des comètes. Nous concluons qu'une livraison importante d'eau cométaire au système Terre-Lune s'est produite peu de temps après l'impact de la formation de la Lune. »
Même si les impacts de comètes peuvent également avoir créé les océans de la Terre, Taylor a déclaré que les signatures d'eau du spectromètre de masse montrent que l'eau sur la Terre et la Lune sont différentes, car l'apatite a un rapport entre le deutérium et l'hydrogène qui est distinct de ceux de la normale. L'eau de terre.
"Les valeurs de deutérium / hydrogène (D / H) que nous mesurons dans l'apatite dans les échantillons de roche d'Apollo se distinguent clairement de l'eau de la Terre, ce qui atténue le fait qu'il s'agisse d'une sorte de contamination sur Terre", a déclaré James Greenwood de l'Université Wesleyan, qui a dirigé l'équipe de recherche.
Initialement après le programme Apollo, la Lune était considérée comme extrêmement sèche. De nombreuses roches retournées par les astronautes et le programme soviétique Luna contenaient de l'eau en trace ou des minéraux hydratés mineurs, mais ces signatures ont été attribuées à la contamination terrestre puisque la plupart des boîtes du programme Apollo utilisées pour amener les roches de la Lune sur Terre ont fui. Cela a conduit les scientifiques à supposer que les traces d'eau qu'ils trouvaient provenaient de l'air de la Terre qui était entré dans les conteneurs. L'hypothèse restait que, en dehors de la glace possible aux pôles de la lune, il n'y avait pas d'eau sur la lune.
Quarante ans plus tard, un trio de vaisseaux spatiaux a trouvé des preuves de l'eau à la surface de la Lune: le Moon Mineralogy Mapper du vaisseau spatial Chandrayaan-1 (M Cubed) a constaté que la lumière infrarouge était absorbée près des pôles lunaires à des longueurs d'onde compatibles avec l'hydroxyle et l'eau -matériaux porteurs. Un spectromètre sur la sonde Deep Impact redéfinie a montré des preuves solides que l'eau est omniprésente sur la surface de la lune, et les données d'archives d'un survol de la Lune de Cassini étaient également d'accord avec la conclusion que l'eau semble être répandue à travers la surface lunaire.
"Cette découverte nous oblige à revenir à la case départ sur toute la formation de la Terre et de la Lune", a déclaré Taylor. «Avant nos recherches, nous pensions que la Terre et la Lune avaient les mêmes substances volatiles après l'impact géant, juste en quantités très différentes. Notre travail met en évidence une autre composante de la formation que nous n'avions pas prévue - les comètes. »
Taylor a ajouté que l'existence d'hydrogène et d'oxygène - l'eau - sur la lune peut littéralement servir de rampe de lancement pour une exploration spatiale plus approfondie.
"Cette eau pourrait permettre à la lune d'être une station-service dans le ciel", a déclaré Taylor. «Les vaisseaux spatiaux utilisent jusqu'à 85% de leur carburant pour s'éloigner de la gravité terrestre. Cela signifie que la lune peut servir de tremplin vers d'autres planètes. Les missions peuvent se ravitailler sur la lune, avec de l'hydrogène liquide et de l'oxygène liquide de l'eau, alors qu'elles se dirigent vers un espace plus profond, vers d'autres endroits tels que Mars. »
Leur article, «Extraterrestrial Hydrogen Isotope Composition of Water in Lunar Rocks», a été publié dans la revue Nature Geoscience.
Sources: Nature Geoscience, EurekAlert
