La glace d’eau de la Lune pourrait avoir une source improbable
D’anciennes éruptions volcaniques sur la Lune pourraient fournir une ressource inattendue aux futurs explorateurs lunaires : de l’eau.
Il y a entre 2 et 4 milliards d’années, la lune était un point chaud volcanique. Des dizaines de milliers de volcans étaient en éruption à sa surface, libérant des centaines de milliers de kilomètres carrés de lave sur la surface lunaire.
Cette activité a créé des rivières et des lacs de lave massifs, similaires à ceux de l’Hawaï d’aujourd’hui, mais à une échelle bien plus grande.
« Elles éclipsent presque toutes les éruptions sur Terre », a déclaré Paul Hayne, professeur adjoint au département des sciences astrophysiques et planétaires et au laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de l’université du Colorado à Boulder.
Hayne est co-auteur d’une nouvelle étude publiée ce mois-ci dans The Planetary Science Journal sur les sources potentielles d’eau sur la lune.
Lorsque ces volcans lunaires sont entrés en éruption, il est également probable qu’ils aient libéré des nuages géants composés de monoxyde de carbone et de vapeur d’eau. Ces nuages se sont déplacés et ont pu créer des atmosphères minces et temporaires.
Mais il est également possible que la vapeur d’eau se soit déposée sur la surface lunaire et ait formé des couches de glace qui pourraient avoir existé dans des cratères aux pôles lunaires aujourd’hui. Ces couches de glace pourraient avoir une épaisseur de quelques dizaines à quelques centaines de mètres.
« Nous l’envisageons comme un gel sur la lune qui s’est accumulé au fil du temps », a déclaré l’auteur principal Andrew Wilcoski, un étudiant en doctorat au département des sciences astrophysiques et planétaires et au laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de CU Boulder, dans un communiqué.
Si des humains avaient vécu sur Terre au moment où cela s’est produit, une ombre de givre aurait pu être visible à la limite du jour et de la nuit sur la surface lunaire, ont déclaré les chercheurs.
Alors que la mission Artemis de la NASA se prépare à renvoyer des humains sur la Lune et à atterrir au pôle sud lunaire pour la première fois dans le courant de la décennie, cette glace pourrait fournir de l’eau potable et servir de ressource pour le carburant des fusées, a déclaré Hayne.
« Il est possible que 5 ou 10 mètres (16 à 33 pieds) sous la surface, vous ayez de grandes couches de glace », a-t-il dit.
Des recherches antérieures ont apporté un soutien à l’idée que la lune pourrait contenir plus d’eau qu’on ne le pensait auparavant. Hayne et ses collègues ont estimé dans une étude de 2020 que près de 15 540 kilomètres carrés des pôles nord et sud de la Lune pourraient contenir de la glace.
L’étude a été incluse dans une annonce de la NASA cette année-là concernant la découverte d’eau sur la lune.
Les scientifiques ont essayé de déterminer l’origine de l’eau, ce qui a conduit les chercheurs à la théorie des volcans. Ils ont imaginé que les nuages de vapeur d’eau se formaient comme du givre sur la surface lunaire, de la même manière qu’il se forme sur Terre après une nuit froide.
Wilcoski et Hayne ont fait équipe avec Margaret Landis, une associée de recherche au Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de CU Boulder, pour modéliser ce à quoi ressemblait la lune il y a quelques milliards d’années.
À l’époque, la lune connaissait une éruption volcanique tous les 22 000 ans environ. L’équipe a calculé que 41% de la vapeur d’eau libérée lors des éruptions pouvait alors former de la glace sur la surface lunaire.
Cela représente environ 18 quadrillions de livres (8,2 quadrillions de kilogrammes) d’eau volcanique, soit plus d’eau que le niveau actuel du lac Michigan, qui se transforme en glace lunaire, selon l’étude. Les épaisses calottes polaires pourraient même avoir été visibles de la Terre.
« Les atmosphères se sont échappées sur environ 1 000 ans, donc il y avait beaucoup de temps pour que la glace se forme », a déclaré Wilcoski.
Bien que la plupart de cette glace puisse encore exister sur la Lune aujourd’hui, elle est probablement enfouie sous plusieurs pieds de régolithe lunaire, ou de poussière.
« Nous devons vraiment forer et la chercher », a déclaré Wilcoski.