29/11/2016

La Lune aurait été composée d'eau dès sa formation


Une étude révèle que la Lune a dû comporter de très grandes quantités d'eau au moment de sa formation, ce qui relance le débat sur l'origine de l'eau terrestre. Elle indique également que la Lune devrait posséder encore aujourd'hui de grands réservoirs d'eau.




C'est par des expériences de laboratoire que des géochimistes néerlandais sont parvenus à cette conclusion. Ils ont recréé le magma lunaire initial tel qu'il existait il y a 4 milliards d'années lors de sa formation. 
Yanhao Lin et ses collaborateurs de l'Université d'Amsterdam ont fait des petits mélanges de quelques milligrammes seulement correspondants à la composition de la croûte lunaire primordiale liquéfiée, composée principalement d'oxydes de silicium, de magnésium, de calcium, du fer, du titane et de l'aluminium. Ils ont chauffé et mis sous haute pression ces mixtures de manière a reproduire la phase de refroidissement du magma lunaire, en y ajoutant une fraction d'eau, en refaisant l'expérience à de nombreuses reprises en modifiant la fraction d'eau incorporée. La composition initiale du mélange correspond à celle qui a été déduite des données des missions Apollo. Le résultat des expériences après refroidissement est ensuite comparé aux roches observées sur la Lune.

Les chercheurs néerlandais, qui publient leur résultats dans la revue Nature Geoscience, montrent que c'est seulement lorsqu'une fraction d'eau comprise entre 0,5 à 1% en masse est incorporée au mélange que l'on parvient à produire les types de roches attendus. Et plus important encore, le mélange aqueux produit une couche superficielle de plagioclases, des roches de la famille des feldspaths, et qui sont les composants dominants de la croûte lunaire. Or, cette couche, une fois extrapolée à la taille de la Lune, ferait une épaisseur comprise entre 34 et 43 km, ce qui se trouve être tout à fait cohérent avec des mesures indirectes effectuées en 2013 par LRO autour de la Lune.
Lorsqu'il n'y a pas d'eau ajoutée au mélange, la couche de plagioclases est deux fois plus épaisse, correspondant à une épaisseur de 68 kilomètres sur la Lune, très supérieur à ce qui a été mesuré. Les chercheurs en concluent que la géologie lunaire n'a pu évolué pour donner la Lune que l'on voit aujourd'hui que si de l'eau était présente très tôt dans son histoire, et en abondance.

Si de grandes quantités d'eau étaient présentes lors de la formation de la Lune, elle devait aussi être présente sur Terre dès sa formation, et n'aurait alors pas été apportée ultérieurement par des comètes ou des météorites comme on le pense majoritairement aujourd'hui. On se souvient que la sonde Rosetta avait pu mesurer la composition isotopique de l'eau de la comète Chury et avait montré qu'elle était différente de l'eau terrestre. Les indices vont ici dans la même direction.
Le fait que la Lune ait été initialement riche en eau a d'importantes implications à la fois sur nos modèles de formation de la Lune et de la Terre mais aussi sur le fait qu'il doit exister encore aujourd'hui de vastes réservoirs d'eau sur la Lune. Cela peut être très important dans l'optique d'un retour de l'Homme sur notre satellite.
Et on doit également se demander si il pourrait exister un lien entre la collision avec la Terre de la petite planète qui est à l'origine de la Lune et la présence d'eau des deux côtés. A suivre...


Source :

Evidence for an early wet Moon from experimental crystallization of the lunar magma ocean
Yanhao Lin et al.
Nature Geoscience online (28 November 2016)
http://dx.doi.org/10.1038/ngeo2845


Illustration :

Balade sur la Lune lors de la mission Apollo 17 (NASA)