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Trois vaisseaux spatiaux différents ont confirmé qu'il y a de l'eau sur la Lune. De plus, il peut y avoir un cycle de l'eau dans lequel les molécules sont décomposées et reformulées sur un cycle de deux semaines, qui est la longueur d'une journée lunaire. Cela ne constitue pas des calottes glaciaires ou des lacs gelés: les quantités d'eau à un endroit donné sur la Lune ne sont pas beaucoup plus que ce qui se trouve dans un désert ici sur Terre. Mais il y a plus d'eau sur la Lune qu'on ne le pensait à l'origine.
On pensait que la Lune était extrêmement sèche depuis le retour des échantillons lunaires des programmes Apollo et Luna. De nombreux échantillons d'Apollo contiennent des traces d'eau ou des minéraux hydratés mineurs, mais ceux-ci ont généralement été attribués à la contamination terrestre, car la plupart des boîtes utilisées pour amener les roches lunaires sur Terre ont fui. Cela a conduit les scientifiques à supposer que les traces d'eau qu'ils trouvaient provenaient de l'air de la Terre qui était entré dans les conteneurs. L'hypothèse restait que, en dehors de la glace possible aux pôles de la lune, il n'y avait pas d'eau sur la lune.
Quarante ans plus tard, un instrument à bord du malheureux vaisseau spatial Chandrayaan-1, le Moon Mineralogy Mapper (M cube) a découvert que la lumière infrarouge était absorbée près des pôles lunaires à des longueurs d'onde compatibles avec les matériaux contenant de l'hydroxyde et de l'eau.
M3 analyse la façon dont la lumière du soleil se reflète sur la surface lunaire pour comprendre quels matériaux composent le sol lunaire. La lumière est réfléchie dans différentes longueurs d'onde à partir de différents minéraux, et en particulier, l'instrument a détecté des longueurs d'onde de lumière réfléchie qui indiqueraient une liaison chimique entre l'hydrogène et l'oxygène. Étant donné le symbole chimique bien connu de l'eau, H2O, qui représente deux atomes d'hydrogène liés à un atome d'oxygène, cette découverte a été une source de grand intérêt pour les chercheurs.
L'instrument ne peut voir que les couches les plus hautes du sol lunaire - peut-être à quelques centimètres sous la surface. Les scientifiques cherchaient une signature d'eau dans les cratères près des pôles, mais ont trouvé des preuves d'eau à la place sur les parties ensoleillées de la lune. C'était certainement inattendu et l'équipe scientifique de M3 a examiné et réexaminé leurs données pendant plusieurs mois.
La confirmation est venue d'un survol récent de la sonde Deep Impact redéfinie, en route pour un rendez-vous avec une autre comète en 2010. En juin 2009, le spectromètre à bord a également montré des preuves solides que l'eau est omniprésente à la surface de la lune.
Jessica Sunshine et ses collègues de Deep Impact ont également trouvé la présence d'eau liée ou d'hydroxyle en traces sur une grande partie de la surface de la Lune. Leurs résultats suggèrent que la formation et la rétention de ces molécules sont un processus continu à la surface lunaire - et que le vent solaire pourrait être responsable de leur formation.
Encore un autre vaisseau spatial, le vaisseau spatial Cassini en route vers Saturne, a également volé par la Lune en 1999. Roger Clark, un spectroscopiste de l'US Geological Survey de l'équipe M3, a réanalysé les données d'archives de Cassini, et ces données étaient également en accord avec la conclusion cette eau semble être répandue à travers la surface lunaire.
Il existe potentiellement deux types d'eau sur la lune: exogène, c'est-à-dire l'eau provenant de sources extérieures, telles que les comètes frappant la surface de la lune, et endogène, ce qui signifie l'eau qui provient de la lune. L'équipe de recherche M3, qui comprend Larry Taylor de l'Université du Tennessee, Knoxville, soupçonne que l'eau qu'ils voient à la surface de la lune est endogène.
Mais d'où venait l'eau?
L'équipe de M3 pense que cela peut provenir du vent solaire.
Lorsque le soleil subit une fusion nucléaire, il émet constamment un flux de particules, principalement des protons, qui sont des atomes d'hydrogène chargés positivement. Sur Terre, l'atmosphère et le magnétisme nous empêchent d'être bombardés par ces protons, mais la lune n'a pas cette protection, ce qui signifie que les minéraux et les verres riches en oxygène à la surface de la lune sont constamment pilonnés par l'hydrogène sous forme de protons, se déplaçant à des vitesses d'un tiers de la vitesse de la lumière.
Lorsque ces protons frappent la surface lunaire avec suffisamment de force, soupçonne Taylor, ils brisent les liaisons oxygène dans les matériaux du sol, et là où l'oxygène libre et l'hydrogène sont ensemble, il y a de fortes chances que des traces d'eau se forment. On pense que ces traces représentent environ un litre d'eau par tonne de sol.
"Les isotopes d'oxygène qui existent sur la lune sont les mêmes que ceux qui existent sur Terre, il était donc difficile, voire impossible, de faire la différence entre l'eau de la lune et l'eau de la Terre", a déclaré Taylor. «Comme les premiers échantillons de sol ne contenaient que des traces d'eau, il était facile de commettre l'erreur de l'attribuer à la contamination.»
Légende de l'image principale: Schéma montrant le flux d'ions d'hydrogène chargés transportés du Soleil par le vent solaire. Un scénario possible pour expliquer l'hydratation de la surface lunaire est que pendant la journée, lorsque la Lune est exposée au vent solaire, les ions hydrogène libèrent de l'oxygène des minéraux lunaires pour former OH et H2O, qui sont ensuite faiblement maintenus à la surface. Aux températures élevées (rouge-jaune), plus de molécules sont libérées qu'absorbées. Lorsque la température diminue (vert-bleu), OH et H2O s'accumulent. Image reproduite avec l'aimable autorisation de l'Université du Maryland / F. Merlin / McREL
Source: Science
