Une étude démontre qu'il y a de l'eau sous la surface de la Lune... mais plus pour longtemps

Parue dans la revue Nature Geoscience, cette étude nous en dit un peu plus sur le cycle de l'eau lunaire. On y apprend surtout que l'eau pourrait être présente en quantité et depuis des milliards d'années sous la surface de la Lune.

Si la Lune a longtemps été considérée comme un caillou tout sec, de nombreuses missions et études ont pu démontrer ces dernières années que ce n'était pas le cas. Alors que la NASA a confirmé la présence d'eau solide aux deux pôles grâce aux données collectées par la mission Chandrayaan-1, puis est plus récemment parvenue à détecter des particules d'eau dans la fine atmosphère de la Lune avec les missions LCROSS et LRO, on en sait maintenant un peu plus sur le cycle de l'eau lunaire avec cette nouvelle étude réalisée par des chercheurs de la NASA et de différentes universités.

Des molécules d'eau qui « se perdent dans l'espace »

Selon cette nouvelle étude, la surface lunaire serait composée d'une couche de sol desséchée de plusieurs centimètres, en dessous de laquelle se trouverait « un sol uniformément hydraté », signe que la Lune perd petit à petit l'eau qui lui a été livrée il y a fort longtemps ou qui était présente lors de sa formation.

Pour parvenir à ces résultats, les scientifiques ont utilisé les données du spectromètre de masse NMS (Neutral Mass Spectrometer) ainsi que de l'instrument LDEX (Lunar Dust Experiment) qui faisaient tous deux partis de la mission Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer, ou plus simplement LADEE, mission qui s'est achevée en 2014.

743 mesures réalisées pour identifier le phénomène

La formation d'eau solide aux pôles est désormais assez bien comprise grâce aux observations successives de Cassini, Deep Impact, Chandrayaan-1, ainsi qu'avec le spectromètre Lunar Prospector Neutron (LPNS). Ces différentes missions ont permis de mettre en évidence la présence d'un cycle de l'eau sur la Lune, notamment grâce aux impacts de météorites qui contiennent des minéraux hydratés, comme c'est le cas de certaines chondrites, mais aussi grâce à l'intense flux de particules provenant du vent solaire qui apporte probablement l'hydrogène nécessaire à la réduction de l'oxyde de fer (FeO) dans le sol, libérant ainsi de précieuses molécules d'eau.

D'après les 743 mesures réalisées par l'instrument NMS sur des altitudes comprises entre 20 et 100 km, certaines périodes sont plus propices que d'autres pour que les molécules d'eau rejoignent l'exosphère et se perdent dans l'espace. Les chercheurs estiment en effet que les épisodes intenses d'impacts de météorites, par exemple lors des Géminides, déclenchent des fluctuations sur l'abondance des molécules d'eau libérées dans l'exosphère, ce qui fournit « des informations sur la nature des météoroïdes qui ont déclenché le rejet d'eau dans l'exosphère, et sur la nature du réservoir qui a préalablement séquestré l'eau ».

Un réservoir d'eau profondément enfoui sous la surface lunaire ?

Ils estiment en outre que de nombreux météores sont capables de percer la couche desséchée présente à la surface de la Lune, excavant ainsi des sols plus profonds qui sont quant à eux hydratés.

Comme nous pouvons le voir sur le schéma ci-dessus, le vent solaire serait la seule source exogène qui permet de produire de l'hydrogène. L'eau synthétisée se diffuserait alors verticalement en étant piégée dans la couche hydratée ou perdue à la surface. Ainsi, pour maintenir la perte en eau résultant des impacts de météorites, la couche hydratée doit être reconstituée par un (hypothétique) réservoir d'eau plus profond.

Cette étude tend à démontrer que la Lune pourrait renfermer de plus grandes quantités d'eau que ce que l'on pensait à présent. En outre, elle prouve que l'eau est présente sur la Lune depuis bien longtemps, si ce n'est depuis sa formation !

Source : Nature Geoscience