Image de la collection du Rocher rouillé, 66095, sur la surface lunaire par le pilote du module lunaire, Charlie Duke et le commandant John Young. Avril 1972. Crédit :NASA
La lune est probablement très sèche à l'intérieur selon une nouvelle étude de chercheurs de la Scripps Institution of Oceanography de l'Université de Californie à San Diego, publié le 21 août 2017 dans le Actes de l'Académie nationale des sciences .
La question de l'humidité de la lune est importante car la quantité d'eau et d'autres éléments et composés volatils (facilement évaporés) fournissent des indices sur l'histoire de la lune et sur la façon dont elle s'est formée.
« Cela a été une grande question de savoir si la lune est humide ou sèche. Cela peut sembler une chose triviale, mais c'est en fait assez important, " dit James Day, géochimiste à la Scripps Institution of Oceanography et auteur principal de l'étude financée par le programme Emerging Worlds de la NASA. « Si la lune est sèche, comme nous le pensons depuis environ 45 ans, depuis les missions Apollo - cela serait cohérent avec la formation de la lune dans une sorte d'événement d'impact cataclysmique qui l'a formée, " a dit Day.
Les résultats de cet article suggèrent que lorsque la lune s'est formée, elle était "très, très, chaud, " Dit Day. " Essentiellement un océan de magma. "
Day et ses coauteurs pensent qu'il aurait fait si chaud que n'importe quelle eau, ou d'autres composés et éléments volatils dans des conditions sur la lune, comme le zinc, se serait évaporé très tôt dans l'histoire de la lune.
Ils sont arrivés à cette conclusion après avoir analysé des fragments du "Rosty Rock, " une roche collectée à la surface de la lune lors de la mission Apollo 16 en 1972.
Image de lumière à polarisation croisée (champ de vision de 0,07 mm) d'une partie de l'intérieur de la brèche de fonte lunaire "Rusty Rock". Les minéraux gris sont des grains de plagioclase et les grains de couleur vive sont des grains de pyroxène. Crédit :NASA
"C'est le seul rocher de la lune qui est revenu avec ce qui semblait être de la rouille sur ses surfaces extérieures, " a dit Day.
Les implications du Rocher rouillé ont longtemps mystifié les scientifiques :l'eau est l'un des ingrédients essentiels de la rouille, d'où peut donc provenir cette eau ? Certains ont supposé que l'eau aurait pu être terrestre, mais d'autres tests ont montré que la roche et la rouille étaient d'origine lunaire.
Les nouvelles analyses chimiques de Day et de son équipe appliquées à Rusty Rock ont révélé que la composition de la roche est cohérente avec celle provenant d'un intérieur très sec.
"C'est un peu un paradoxe, " Day a dit. "C'est une roche humide qui vient d'une partie intérieure très sèche de la lune."
Day a découvert que la rouille de Rusty Rock est pleine d'isotopes plus légers de zinc, ce qui signifie que c'est probablement le produit de la condensation du zinc à la surface de la lune après s'être évaporé pendant la période étouffante de la formation de la lune.
"Le zinc est un élément volatil, il se comporte donc un peu comme de l'eau dans des conditions de formation lunaire, " Day a dit. "C'est quelque chose comme des nuages qui se forment à partir de l'océan; les nuages sont riches en isotopes légers de l'oxygène, et l'océan est riche en isotopes lourds d'oxygène."
Photo en gros plan de sels métalliques ou de "rouille" à la surface de 66095 -- le "Rusty Rock" lunaire. Notez l'apparition d'une croûte sous les sels colorés. Grossissement 10x. NASA S72-48424. Crédit :NASA
De la même manière, il a dit, l'intérieur de la lune doit être enrichi en isotopes lourds et appauvri en isotopes légers et éléments volatils. Signification :sec.
"Je pense que le Rusty Rock a été considéré pendant longtemps comme une sorte de curiosité étrange, mais en réalité, cela nous dit quelque chose de très important sur l'intérieur de la lune, " Day a dit. "Ces pierres sont les cadeaux qui continuent à donner parce que chaque fois que vous utilisez une nouvelle technique, ces vieilles roches qui ont été ramassées par Buzz Aldrin, Neil Armstrong, Charlie duc, John Young, et les pionniers des astronautes d'Apollo, vous obtenez ces merveilleuses idées."
Mais les informations que Day a glanées sur un artefact lunaire vont à l'encontre des résultats récemment publiés d'un autre. Dans un article publié le 24 juillet, 2017 en Géosciences de la Nature, des scientifiques de l'Université Brown ont analysé les dépôts de verre trouvés à la surface de la lune et ont conclu que la présence d'eau dans ces dépôts suggère que l'intérieur de la lune est en fait humide.
Mais Day est sceptique quant à ces résultats.
"Leur étude dit que tous les dépôts de billes de verre sur la surface lunaire sont 'humides, ' ce qui est une excellente observation. Cependant, ils ne peuvent élucider le mécanisme de leur formation, " il a dit.
Un des doctorants de Day, Carrie McIntosh, réalise actuellement ses propres travaux sur les billes de verre et la composition des gisements.
"C'est là que nous allons ensuite, " Day a déclaré. "Cela semble être la prochaine étape logique pour essayer de résoudre ce problème."
