Des secrets de longue date continuent d'être débloqués de la Lune. Tout comme la récente découverte d'eau sur la Lune, on pensait auparavant que tout carbone présent dans les roches d'Apollo provenait de la contamination terrestre de la façon dont les échantillons lunaires étaient collectés, traités ou stockés. Andrew Steele, qui dirigeait une équipe du laboratoire géophysique de la Carnegie Institution, a déclaré que le graphite pourrait provenir d'impacteurs carbonés qui ont frappé à la fois la Lune et la Terre pendant le bombardement lourd tardif, il y a environ 4,1 à 3,8 milliards d'années, et si oui, pourrait fournir une nouvelle et importante source d'informations sur cette période dans l'histoire du système solaire.
"Nous avons été vraiment surpris de la découverte de graphite et de moustaches de graphite", a déclaré Steele. "Nous ne nous attendions pas à voir quelque chose comme ça."
Les minuscules moustaches ou aiguilles en graphite ont été trouvées à plusieurs endroits dans une zone spécifique de l'échantillon lunaire 722255 du cratère d'impact Mare Serenitatis dans la région de Taurus-Littrow, indiquant que les minéraux proviennent en fait de la Lune et pas seulement de la contamination.
Steele a déclaré à Space Magazine que lui et son équipe ne pensaient pas que le graphite provenait de la Lune, mais qu'il ne l'avait pas complètement exclu.
"Notre pensée initiale est qu'elle provient de l'impacteur, comme nous le trouvons dans une brèche de fusion à impact à grain très fin", a-t-il déclaré dans un e-mail. "Je suis actuellement à la recherche de phases de carbone dans des roches lunaires plus vierges, c'est-à-dire des laves qui ne contiennent pas de traces de météorite."
Il a ajouté que le graphite pouvait provenir de l'impacteur lui-même, ou qu'il s'était formé à partir de la condensation de gaz riche en carbone libéré pendant l'impact.
L'équipe a utilisé la spectroscopie d'imagerie Raman (CRIS) sur une mince section d'une surface fraîchement fracturée de la roche. Cela identifie les minéraux et les espèces de carbone et leur relation spatiale entre eux sous la surface d'un échantillon. Steele a déclaré que même si cette roche était sur Terre depuis 1972, de nouvelles techniques et instruments ont permis la nouvelle découverte.
"La taille du spot analytique est plus petite et nous pouvons donc examiner des phases plus petites", a-t-il déclaré. "La sensibilité est meilleure dans les nouveaux instruments et nous pouvons utiliser des méthodes résolues spatialement qui sont beaucoup plus sensibles qu'à l'époque Apollo."
Les brèches d'impact sont constituées d'un fouillis de petits fragments qui se sont formés lorsque la lune a été heurtée par un astéroïde ou un autre objet.
Une autre spectroscopie antérieure de la surface de la Lune a également trouvé des traces de carbone, mais on pensait qu'elle provenait du vent solaire. Cependant, Steele a déclaré que lui et son équipe avaient également exclu cette source.
"Plusieurs lignes de raisonnement confirment que les graphites et les moustaches de graphite (GW) observés sont indigènes à l'échantillon", a expliqué l'équipe dans son article. «En particulier, toutes les méthodes de synthèse de GW connues impliquent le dépôt à partir d'un gaz contenant du carbone à des températures relativement élevées allant de 1273 à ~ 3900 K. Ainsi, les GW identifiés dans 72255 ne peuvent pas avoir été synthétisés à la suite de la manipulation et de la préparation des échantillons. De plus, ils n'auraient pas pu être implantés par le vent solaire, car ce carbone est typiquement trop petit pour s'identifier structurellement aux grossissements utilisés. Les grains de graphite cristallins détectés ici sont probablement soit des restes intacts de graphite et de GW provenant de l'impacteur Serentatis, soit ils auraient pu se former à partir de la condensation de gaz riche en carbone libéré pendant l'impact. »
Steele a déclaré que leurs résultats indiquent que les impacts peuvent être un autre processus par lequel des GW peuvent se former dans notre système solaire. De plus, il semble que des matériaux carbonés provenant d'impacts au moment du bombardement lourd tardif (LHB), et à un moment où la vie pourrait avoir émergé sur Terre, survivent sur la Lune.
"Le système solaire était chaotique avec d'innombrables objets en collision il y a 3,8 milliards d'années", a déclaré Steele dans un communiqué de presse. «Volatils - des composés comme l'eau et des éléments comme le carbone ont été vaporisés sous cette chaleur et ce choc. Ces matériaux étaient essentiels à la création de la vie sur Terre. »
Alors que les impacts sur la Terre au cours de cette période ont depuis été effacés, les cratères sur la Lune sont encore vierges, de sorte que la Lune détient potentiellement un record de l'apport de carbone météoritique au système Terre-Lune, lorsque la vie commençait à peine à émerger sur Terre.
La recherche est publiée dans le numéro du 2 juillet 2010 de Science.
