Au cours des dernières décennies, notre exploration continue du système solaire a révélé des découvertes surprenantes. Par exemple, alors que nous n'avons pas encore trouvé de vie au-delà de notre planète, nous avons découvert que les éléments nécessaires à la vie (c'est-à-dire les molécules organiques, les éléments volatils et l'eau) sont beaucoup plus abondants qu'on ne le pensait auparavant. Dans les années 1960, il a été théorisé que la glace d'eau pouvait exister sur la Lune; et au cours de la décennie suivante, des échantillons de missions de retour et de sondages le confirmaient.
Depuis lors, beaucoup plus d'eau a été découverte, ce qui a conduit à un débat au sein de la communauté scientifique quant à sa provenance. Est-ce le résultat d'une production in situ ou a-t-il été livré à la surface par des comètes aquifères, des astéroïdes et des météorites? Selon une étude récente réalisée par une équipe de scientifiques du Royaume-Uni, des États-Unis et de la France, la majorité de l'eau de la Lune semble provenir de météorites qui ont fourni de l'eau à la Terre et à la Lune il y a des milliards d'années.
Pour les besoins de leur étude, parue récemment dans Communications Nature, l'équipe de recherche internationale a examiné les échantillons de roche lunaire et de sol qui ont été restitués par les missions Apollo. Lorsque ces échantillons ont été initialement examinés à leur retour sur Terre, on a supposé que la trace des quantités d'eau qu'ils contenaient résultait d'une contamination de l'atmosphère terrestre, car les conteneurs dans lesquels les roches lunaires étaient ramenées à la maison n'étaient pas hermétiques. On croyait généralement que la Lune était sèche comme l'os.
Cependant, une étude de 2008 a révélé que les échantillons de billes de verre volcanique contenaient des molécules d'eau (46 parties par million), ainsi que divers éléments volatils (chlore, fluorure et soufre) qui ne pouvaient pas être le résultat d'une contamination. Cela a été suivi par le déploiement du Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) et du Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) en 2009, qui ont découvert d'abondantes réserves d'eau autour de la région polaire sud,
Cependant, ce qui a été découvert en surface pâlit en comparaison de l'eau qui a été découverte en dessous. La présence d'eau à l'intérieur a été révélée pour la première fois par l'orbiteur lunaire Chandrayaan-1 de l'ISRO - qui transportait le Moon Mineralogy Mapper de la NASA (M3) et l'a livré à la surface. L’analyse de ces données et d’autres a montré que l’eau à l’intérieur de la Lune est jusqu’à un million de fois plus abondante que celle de la surface.
La présence de tant d'eau sous la surface a soulevé la question: d'où vient-elle? Alors que l'eau qui existe à la surface de la Lune dans le régolithe lunaire semble être le résultat d'une interaction avec le vent solaire, cela ne peut pas expliquer les sources abondantes profondément souterraines. Une étude précédente a suggéré qu'elle provenait de la Terre, car la principale théorie de la formation de la Lune est qu'un grand corps de la taille de Mars a impacté notre planète naissante il y a environ 4,5 milliards d'années, et les débris résultants ont formé la Lune. La similitude entre les isotopes de l'eau sur les deux corps semble soutenir cette théorie.
Cependant, selon le Dr David A. Kring, membre de l'équipe de recherche dirigée par Jessica Barnes de l'Open University, cette explication ne peut représenter qu'environ un quart de l'eau à l'intérieur de la lune. Cela, apparemment, est dû au fait que la plupart de l'eau n'aurait pas survécu aux processus impliqués dans la formation de la Lune et aurait gardé le même rapport d'isotopes d'hydrogène.
Au lieu de cela, Kring et ses collègues ont examiné la possibilité que des météorites aquifères aient fourni de l'eau aux deux (d'où les isotopes similaires) après la formation de la Lune. Comme le Dr Kring l'a dit à Space Magazine par e-mail:
«L'étude actuelle a utilisé des analyses d'échantillons lunaires qui avaient été collectés par les astronautes d'Apollo, car ces échantillons fournissent la meilleure mesure de l'eau à l'intérieur de la Lune. Nous avons comparé ces analyses avec des analyses d'échantillons météoritiques d'astéroïdes et des analyses de comètes par des vaisseaux spatiaux. »
En comparant les rapports de l'hydrogène au deutérium (alias «hydrogène lourd») des échantillons d'Apollo et des comètes connues, ils ont déterminé qu'une combinaison de météorites primitives (de type chondrite carbonée) était responsable de la majorité de l'eau se trouvant dans le L'intérieur de la lune aujourd'hui. En outre, ils ont conclu que ces types de comètes jouaient un rôle important en ce qui concerne les origines de l'eau dans le système solaire intérieur.
Depuis quelque temps, les scientifiques soutiennent que l'abondance d'eau sur Terre peut être due en partie aux impacts des comètes, des objets trans-neptuniens ou des météorites riches en eau. Ici aussi, cela était basé sur le fait que le rapport des isotopes de l'hydrogène (deutérium et protium) dans les astéroïdes comme 67P / Churyumov-Gerasimenko a révélé un pourcentage d'impuretés similaire aux chondrites riches en carbone qui ont été trouvées dans les eaux de la Terre.
Mais quelle quantité d'eau de la Terre a été livrée, quelle quantité a été produite de manière indigène et si oui ou non la Lune s'est formée avec son eau là-bas, sont restés l'objet de nombreux débats savants. Grâce à cette dernière étude, nous pouvons maintenant avoir une meilleure idée de comment et quand les météorites ont fourni de l'eau aux deux corps, nous donnant ainsi une meilleure compréhension des origines de l'eau dans le système solaire interne.
"Certains échantillons météoritiques d'astéroïdes contiennent jusqu'à 20% d'eau", a déclaré Kring. «Ce réservoir de matière - c'est-à-dire les astéroïdes - est plus proche du système Terre-Lune et, logiquement, a toujours été une bonne source candidate pour l'eau du système Terre-Lune. L'étude actuelle montre que c'est vrai. Cette eau a apparemment été livrée il y a 4,5 à 4,3 milliards d'années.“
L'existence d'eau sur la Lune a toujours été une source d'excitation, en particulier pour ceux qui espèrent voir un jour une base lunaire s'y établir. En connaissant la source de cette eau, nous pouvons également en savoir plus sur l'histoire du système solaire et comment il est né. Il sera également utile lorsque viendra le temps de rechercher d'autres sources d'eau, ce qui sera toujours un facteur lorsque vous tenterez d'établir des avant-postes et même des colonies dans tout le système solaire.
