De multiples recherches ont montré que la Lune est riche en eau. Selon une nouvelle étude, la source est l’ancienne activité volcanique du satellite.
Crédit : Goddard Space Flight Center / NASA
De nombreuses recherches menées ces dernières années ont montré que la Lune est riche en eau sous forme de glace, présente par exemple au fond des cratères constamment dans l’ombre, dans les soi-disant « pièges froids » où la température atteint – 160°C et sous forme d’hydroxyle (OH) associé à des minéraux. Si sa présence est désormais certaine, au point qu’en 2023 la NASA enverra un rover – le VIPER – pour trouver sa position exacte en vue des futures bases lunaires, de nombreuses incertitudes subsistent quant à l’origine, l’abondance et la répartition de l’eau. Une nouvelle étude, cependant, a mis en lumière une source particulière : l’ancienne activité volcanique de la lune.
Une équipe de recherche américaine dirigée par des scientifiques du Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de l’Université du Colorado à Boulder, qui a collaboré étroitement avec ses collègues du Département des sciences astrophysiques et planétaires. Les chercheurs, coordonnés par le planétologue Andrew X. Wilcoski, sont parvenus à leurs conclusions après avoir développé des modèles mathématiques sophistiqués capables de déterminer si le dégagement de vapeur d’eau lors du dégazage volcanique pouvait permettre le dépôt de quantités suffisantes d’eau glacée dans des zones appropriées. La réponse, apparemment, était oui.
Le professeur Wilcoski et ses collègues ont créé un modèle mathématique qui prenait en compte non seulement le dégazage volcanique, mais aussi « l’échappement atmosphérique dans l’espace et l’accumulation de glace de surface pendant la période de pointe de l’activité volcanique lunaire (4-2 Ga) », comme indiqué dans le résumé de l’étude. Les données ont été combinées avec les températures de la surface lunaire recueillies par le vaisseau spatial Lunar Orbiter pour cartographier la distribution et l’abondance de la glace d’eau. Selon des simulations, jusqu’à 41% de la masse totale de vapeur d’eau émise par les volcans lunaires peut s’être condensée sous forme de glace dans les régions polaires de la lune, créant dans certains cas des dépôts de plusieurs centaines de mètres d’épaisseur. Le modèle a prédit que le pôle sud lunaire peut accumuler deux fois plus de glace et dans des dépôts plus épais.
Selon les scientifiques, les éruptions auraient généré des atmosphères éphémères d’une durée d’environ 2 500 ans, qui à leur tour auraient permis à la glace de se déposer. En fait, rappelez-vous que la Lune n’a pas une véritable atmosphère, mais une couche de gaz très légère et raréfiée. « Environ 15 % de la masse de vapeur d’eau d’une atmosphère forme du givre du côté de la nuit lunaire, tandis que l’atmosphère transitoire persiste », expliquent Wilcoski et ses collègues. Chaque cycle d’atmosphère temporaire aurait déposé jusqu’à 8,2 quadrillions de kilogrammes de glace. Une grande partie de ces dépôts a été perdue aujourd’hui, mais il en existe encore aujourd’hui en abondance, à tel point que, selon une autre étude, la Lune perd 200 tonnes d’eau chaque année à cause de l’impact avec les météoroïdes. Les détails de la recherche « Polar Ice Accumulation from Volcanically Induced Transient Atmospheres on the Moon » ont été publiés dans The Planetary Science Journal.