Des échantillons de l'Oceanus Procellarum de la Lune, un ancien basalte marin dont le nom se traduit par "Océan des tempêtes", pourraient aider à déterminer la source de l'eau lunaire.

L'atterrisseur lunaire chinois Chang'E-5 a fourni la première confirmation définitive en temps réel et sur site du signal de l'eau dans les roches et le sol du basalte via une analyse spectrale embarquée en 2020. La découverte a été validée par une analyse en laboratoire d'échantillons que l'atterrisseur a renvoyés en 2021. Maintenant, l'équipe de Chang'E-5 a déterminé d'où venait l'eau.

Les chercheurs ont publié leurs résultats le 14 juin dans Nature Communications .

"Pour la première fois au monde, les résultats de l'analyse en laboratoire des échantillons de retour lunaire et des données spectrales des relevés de surface lunaire in situ ont été utilisés conjointement pour examiner la présence, la forme et la quantité d'eau dans les échantillons lunaires", a déclaré le co -auteur correspondant Li Chunlai des Observatoires astronomiques nationaux de l'Académie chinoise des sciences (NAOC). "Les résultats répondent avec précision à la question des caractéristiques de distribution et de la source d'eau dans la zone d'atterrissage de Chang'E-5 et fournissent une vérité de terrain pour l'interprétation et l'estimation des signaux d'eau dans les données d'enquête de télédétection."

Chang'E-5 n'a pas observé de rivières ou de sources lunaires; l'atterrisseur a plutôt identifié, en moyenne, 30 parties d'hydroxyle par million dans les roches et le sol à la surface de la Lune. Les molécules, constituées d'un atome d'oxygène et d'un atome d'hydrogène, sont le principal ingrédient de l'eau, ainsi que le résultat le plus courant de la réaction chimique des molécules d'eau avec d'autres matières. Bien qu'il représente ce que Li a appelé "l'extrémité faible des caractéristiques d'hydratation lunaire", l'hydroxyle est à l'eau ce que la fumée est au feu :preuve.

Les échantillons ont été prélevés pendant la partie la plus chaude de la journée de la Lune, à des températures proches de 200 ° F, lorsque la surface serait la plus sèche. Le moment coïncide également avec des vents solaires faibles, qui peuvent contribuer à l'hydratation à une puissance suffisamment élevée.

Même avec de telles conditions de déshydratation, les signaux d'hydratation apparaissaient toujours - alors, ont demandé les chercheurs, d'où venaient-ils ?

Détecté pour la première fois par le spectromètre minéralogique lunaire embarqué de l'atterrisseur dans 11 échantillons de roche et de sol et confirmé par cinq analyses de laboratoire en plusieurs parties supplémentaires sur huit des échantillons, l'hydroxyle s'est avéré provenir de deux sources différentes. Une petite partie est apparue dans un matériau vitreux fabriqué par les vents solaires interférant avec la surface lunaire, tout comme dans un échantillon d'Apollo 11 collecté en 1971 et testé au début des années 2000. Mais l'échantillon Chang'E-5 ne contenait qu'environ un tiers de la quantité de verre contenant de l'hydroxyle généré par le vent solaire comme l'échantillon Apollo.

Ceci suggère que le vent solaire a encore contribué, bien que faiblement, aux teneurs en hydroxyles observées sur le site d'atterrissage de Chang'E-5. La majeure partie de l'hydroxyle dans les échantillons de Chang'E-5 était contenue dans l'apatite, un minéral cristallin riche en phosphate que l'on trouve naturellement sur la Lune, ainsi que sur la Terre.

"Cet excès d'hydroxyle est indigène, démontrant la présence d'eau interne d'origine lunaire dans les échantillons lunaires de Chang'E-5, et que l'eau a joué un rôle important dans la formation et la cristallisation du magma basaltique lunaire tardif", a déclaré Li, faisant référence à à la composition du site d'atterrissage de Chang'E-5 dans le basalte marin d'Oceanus Procellarum. "En enquêtant sur l'eau lunaire et sa source, nous en apprenons davantage sur la formation et l'évolution non seulement de la Lune elle-même, mais aussi du système solaire. De plus, l'eau lunaire devrait fournir un soutien aux futures ressources lunaires humaines in situ. "

Les chercheurs prévoient des explorations lunaires ultérieures avec les successeurs de Chang'E-5, Chang'E-6 et Chang'E-7. Selon Li, ils poursuivront leurs recherches sur l'eau lunaire via la télédétection, la détection sur site et l'analyse en laboratoire pour mieux comprendre la source, la distribution et la variation temporelle de l'eau lunaire, y compris la glace polaire. + Explorer plus loin

L'atterrisseur Chang'E-5 effectue la première détection sur site d'eau sur la lune