Une percée scientifique récente révèle que la Lune était riche en eau il y a environ 4 milliards d'années. Cette découverte, menée par Tara Hayden, chercheuse postdoctorale à l'Université de Western Ontario, ouvre une nouvelle fenêtre sur l'évolution de la Lune et pourrait influencer les futures missions lunaires.
L'étude s'est centrée sur un météorite lunaire, un fragment de la surface de la Lune, où Hayden a découvert de l'apatite, un minéral commun. Cette trouvaille permet une analyse inédite d'une époque méconnue de la Lune, quand elle était encore en phase de fusion. Les résultats suggèrent que la croûte lunaire de cette époque contenait plus d'eau que ce que les scientifiques imaginaient auparavant.
Les échantillons lunaires rapportés par les missions Apollo dans les années 1960 et 1970 avaient initialement conduit à croire que la Lune était extrêmement pauvre en eau. Cependant, la découverte en 2008 de quantités significatives d'eau dans la collection d'échantillons Apollo a remis en question cette hypothèse. Depuis, des météorites lunaires ayant atteint la Terre ont continué de révéler une Lune loin d'être aride.
Hayden souligne que les échantillons Apollo n'ont été prélevé que sur 5% de la surface lunaire. Les météorites lunaires offrent donc une occasion unique d'étudier des régions inexplorées de la Lune. En se concentrant sur l'apatite trouvée dans des anorthosites ferroan, des roches lunaires formées directement de l'Océan Magmatique Lunaire, Hayden a pu étudier directement cette phase de l'évolution lunaire.
Ces découvertes interviennent à un moment crucial pour la science lunaire, alors que l'humanité se prépare à retourner sur la Lune avec la mission Artemis. L'eau gelée à la surface lunaire pourrait jouer un rôle vital dans le soutien aux astronautes et dans la production d'hydrogène comme carburant pour les voyages de retour sur Terre ou vers d'autres destinations du système solaire.
Cette recherche sur les roches lunaires est décrite dans un article publié dans
Nature Astronomy. Elle ouvre de nouvelles perspectives sur la présence d'eau sur la Lune, remettant en question les idées reçues et suggérant que la surface lunaire pourrait receler plus d'eau qu'on ne le pensait auparavant.
Apatite, un minéral clé pour comprendre l'histoire de l'eau sur la Lune
L'apatite est un minéral qui joue un rôle crucial dans la compréhension de l'histoire de l'eau sur la Lune. C'est un groupe de phosphate de calcium avec la formule chimique Ca₅(PO₄)₃(F,Cl,OH), pouvant inclure du fluor, du chlore et de l'hydroxyle. Ce minéral est communément trouvé dans les roches terrestres, les météorites et, comme le montrent les récentes découvertes, également dans les roches lunaires.
Ce qui rend l'apatite particulièrement intéressante pour les scientifiques est sa capacité à incorporer dans sa structure des volatiles, c'est-à-dire des éléments ou des composés qui peuvent s'évaporer ou se décomposer à des températures relativement basses. Dans le contexte lunaire, les volatiles les plus pertinents sont l'eau (H₂O) et les composés hydroxylés (OH). L'apatite peut donc servir d'indicateur de la présence d'eau et d'autres volatiles dans les roches lunaires.
En examinant la composition et la structure de l'apatite trouvée dans les météorites lunaires, les chercheurs peuvent déduire la quantité et la forme sous laquelle l'eau était présente dans la croûte lunaire primitive. Cela offre des indices précieux sur l'histoire géologique de la Lune et, par extension, sur l'évolution des environnements planétaires dans notre système solaire.
La découverte de l'apatite dans des météorites lunaires, et particulièrement dans les anorthosites ferroan – roches formées directement à partir de l'Océan Magmatique Lunaire – est significative. Elle suggère que de l'eau était présente même pendant les phases où la Lune était majoritairement en fusion, révolutionnant ainsi notre compréhension de l'histoire hydrologique de la Lune. Cette découverte pourrait avoir des implications importantes pour la planification des futures missions lunaires, en particulier pour l'utilisation des ressources en eau sur place.