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La glace d’eau de la Lune pourrait être attribuée à une source improbable

D’anciennes éruptions volcaniques sur la Lune pourraient fournir une ressource inattendue aux futurs explorateurs lunaires : l’eau.

Il y a entre 2 et 4 milliards d’années, la lune était un point chaud volcanique. Des dizaines de milliers de volcans étaient en éruption à la surface, libérant des centaines de milliers de kilomètres carrés de lave sur la surface lunaire.

Cette activité a créé des rivières et des lacs de lave massifs similaires aux caractéristiques d’Hawaï d’aujourd’hui, mais à une échelle beaucoup plus grande.

“Ils éclipsent presque toutes les éruptions sur Terre”, a déclaré Paul Hayne, professeur adjoint au département des sciences astrophysiques et planétaires et au Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de l’Université du Colorado à Boulder, dans un communiqué.

Hayne est co-auteur d’une nouvelle étude publiée ce mois-ci dans The Planetary Science Journal sur les sources potentielles d’eau sur la lune.

Lorsque ces volcans lunaires sont entrés en éruption, il est également probable qu’ils aient libéré des nuages ​​géants constitués de monoxyde de carbone et de vapeur d’eau. Ces nuages ​​se déplaçaient et auraient pu créer des atmosphères fines et temporaires.

Mais il est également possible que la vapeur d’eau se soit déposée sur la surface lunaire et ait formé des couches de glace qui auraient pu exister dans les cratères aux pôles lunaires aujourd’hui. Ces calottes glaciaires pourraient mesurer entre des dizaines et des centaines de pieds d’épaisseur.

“Nous l’envisageons comme un givre sur la lune qui s’est accumulé au fil du temps”, a déclaré l’auteur principal Andrew Wilcoski, doctorant au département des sciences astrophysiques et planétaires et au Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de CU Boulder, dans un communiqué.

Si des humains avaient été vivants sur Terre lorsque cela s’est produit, une ombre de givre aurait pu être visible à la frontière de la nuit et du jour sur la surface lunaire, ont déclaré les chercheurs.

Alors que la mission Artemis de la NASA se prépare à renvoyer des humains sur la lune et à atterrir au pôle sud lunaire pour la première fois plus tard cette décennie, cette glace pourrait fournir de l’eau potable et servir de ressource pour le carburant de fusée, a déclaré Hayne.

“Il est possible qu’à 5 ou 10 mètres (16 à 33 pieds) sous la surface, vous ayez de grandes plaques de glace”, a-t-il déclaré.

Des recherches antérieures ont soutenu l’idée que la lune pourrait contenir plus d’eau qu’on ne le croyait auparavant. Hayne et ses collègues ont estimé dans une étude de 2020 que près de 6 000 miles carrés (15 540 kilomètres carrés) des pôles nord et sud lunaires pourraient retenir de la glace.

L’étude a été incluse dans une annonce de la NASA cette année-là concernant la découverte d’eau sur la lune.

Les scientifiques ont essayé de comprendre d’où provenait l’eau, ce qui a conduit les chercheurs à la théorie du volcan. Ils ont imaginé les nuages ​​de vapeur d’eau se formant comme du givre sur la surface lunaire, de la même manière qu’ils se forment sur Terre après une nuit froide.

Wilcoski et Hayne ont fait équipe avec Margaret Landis, associée de recherche au Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de CU Boulder, pour modéliser à quoi ressemblait la lune il y a quelques milliards d’années.

À l’époque, la lune connaissait une éruption volcanique environ tous les 22 000 ans. L’équipe a calculé que 41% de la vapeur d’eau libérée lors des éruptions pourrait alors former de la glace sur la surface lunaire.

Cela représente environ 18 quadrillions de livres (8,2 quadrillions de kilogrammes) d’eau volcanique – plus d’eau que le niveau actuel du lac Michigan – se transformant en glace lunaire, selon l’étude. Les épaisses calottes polaires ont peut-être déjà été visibles depuis la Terre.

“Les atmosphères se sont échappées sur environ 1 000 ans, il y avait donc beaucoup de temps pour que la glace se forme”, a déclaré Wilcoski.

Bien que la majeure partie de cette glace puisse encore exister sur la lune aujourd’hui, elle est probablement enfouie sous plusieurs pieds de régolithe lunaire ou de poussière.

“Nous devons vraiment creuser et chercher”, a déclaré Wilcoski.