Une nouvelle étude montre qu'une atmosphère s'est produite autour de l'ancienne Lune, Il y a 3 à 4 milliards d'années, lorsque des éruptions volcaniques intenses ont craché des gaz au-dessus de la surface plus rapidement qu'ils ne pouvaient s'échapper dans l'espace. L'étude, soutenu par l'Institut virtuel de recherche sur l'exploration du système solaire de la NASA, a été publié dans Lettres des sciences de la Terre et des planètes .

Quand on regarde la Lune, des surfaces sombres de basalte volcanique peuvent être facilement vues pour remplir de grands bassins d'impact. Ces mers de basalte, connu sous le nom de maria, a éclaté alors que l'intérieur de la Lune était encore chaud et a généré des panaches magmatiques qui ont parfois percé la surface lunaire et se sont écoulés sur des centaines de kilomètres. Les analyses des échantillons d'Apollo indiquent que ces magmas transportaient des composants gazeux, comme le monoxyde de carbone, les ingrédients pour l'eau, soufre, et d'autres espèces volatiles.

Dans un nouveau travail, Dr Debra H. Needham, Chercheur scientifique du Marshall Space Flight Center de la NASA, et le Dr David A. Kring, Scientifique principal de l'Association de recherche spatiale des universités (USRA), à l'Institut Lunaire et Planétaire (LPI), ont calculé les quantités de gaz qui s'élevaient des laves en éruption lorsqu'elles coulaient à la surface et ont montré que ces gaz s'accumulaient autour de la Lune pour former une atmosphère transitoire. L'atmosphère était la plus épaisse pendant le pic de l'activité volcanique il y a environ 3,5 milliards d'années et, lors de sa création, aurait persisté pendant environ 70 millions d'années avant d'être perdu dans l'espace.

Les deux plus grandes impulsions de gaz ont été produites lorsque les mers de lave ont rempli les bassins de Serenitatis et d'Imbrium il y a environ 3,8 et 3,5 milliards d'années, respectivement. Les marges de ces mers de lave ont été explorées par les astronautes des missions Apollo 15 et 17, qui a collecté des échantillons qui ont non seulement fourni l'âge des éruptions, mais contenait également des preuves des gaz produits par les laves lunaires en éruption.

Needham de la NASA dit, "La quantité totale de H2O libérée lors de la mise en place des basaltes marins est presque le double du volume d'eau du lac Tahoe. Bien qu'une grande partie de cette vapeur aurait été perdue dans l'espace, une fraction importante peut avoir fait son chemin vers les pôles lunaires. Cela signifie que certains des volatils polaires lunaires que nous voyons aux pôles lunaires peuvent provenir de l'intérieur de la Lune."

David Kring note, "Ce travail change radicalement notre vision de la Lune d'un corps rocheux sans air à celui qui était autrefois entouré d'une atmosphère plus répandue que celle entourant Mars aujourd'hui." Quand la Lune avait cette atmosphère, elle était près de 3 fois plus proche de la Terre qu'elle ne l'est aujourd'hui et serait apparue près de 3 fois plus grande dans le ciel.

Cette nouvelle image de la Lune a des implications importantes pour l'exploration future. L'analyse de Needham et Kring quantifie une source de volatiles qui peuvent avoir été piégés de l'atmosphère dans le froid, régions ombragées en permanence près des pôles lunaires et, Donc, peut fournir une source de glace appropriée pour un programme d'exploration lunaire soutenu. Les matières volatiles piégées dans les dépôts glacés pourraient fournir de l'air et du carburant aux astronautes menant des opérations à la surface lunaire et, potentiellement, pour les missions au-delà de la Lune.

Durant la dernière décennie, la recherche de substances volatiles à l'intérieur et à la surface de la Lune s'est intensifiée. Ces volatiles peuvent contenir des indices sur la matière qui s'est accumulée pour former la Terre et la Lune et, Donc, nos origines planétaires. Les volatiles peuvent également fournir les ressources in situ nécessaires aux activités soutenues de la surface lunaire qui pourraient suivre le développement du nouveau véhicule d'équipage Orion de la NASA et d'une structure de passerelle qui pourrait orbiter autour de la Lune. En outre, actifs robotiques, comme Resource Prospector de la NASA, sont en cours d'élaboration pour explorer la nature et la distribution des dépôts volatils qui pourraient se prêter à une analyse scientifique et à une récupération. Sur la base des nouveaux résultats de Needham et Kring, ces actifs pourraient être en train de récupérer de la glace qui est partiellement composée de composés volatils issus de fissures volcaniques il y a plus de 3 milliards d'années.