Un nouveau regard sur les roches lunaires des missions Apollo, ainsi qu'une météorite lunaire montrent une teneur en eau beaucoup plus élevée à l'intérieur de la Lune qu'on ne le pensait auparavant. En utilisant la spectrométrie de masse des ions secondaires (SIMS) qui peut détecter des éléments dans la gamme des parties par million, les scientifiques du laboratoire géophysique de la Carnegie Institution ont découvert que la teneur en eau minimale variait de 64 parties par milliard à 5 parties par million - au moins deux ordres de grandeur plus que les résultats précédents. L'équipe scientifique affirme que leurs recherches suggèrent que l'eau a été préservée du magma chaud qui était présent lorsque la Lune a commencé à se former il y a environ 4,5 milliards d'années. "Les concentrations sont très faibles et, en conséquence, elles étaient jusqu'à récemment presque impossibles à détecter", a déclaré Bradley Jolliff, membre de l'équipe de l'Université de Washington à St. Louis. "Nous pouvons enfin commencer à considérer les implications - et l'origine - de l'eau à l'intérieur de la Lune."
La croyance dominante est que la Lune est venue d'un événement à impact géant, lorsqu'un objet de la taille de Mars a frappé la Terre et que le matériau éjecté a fusionné dans la Lune. Dans cette nouvelle étude d'échantillons lunaires, les scientifiques ont déterminé que l'eau était probablement présente très tôt dans l'histoire de la formation lorsque le magma chaud a commencé à refroidir et à cristalliser. Ce résultat signifie que l'eau est originaire de la Lune.
La technique SIMS mesure l'hydroxyle en bombardant les grains d'un type de minéral phosphoreux aquifère appelé apatite avec des particules de haute énergie et en comptant les ions qui sont éjectés. Sur la base des mesures SIMS, les auteurs scientifiques placent la limite inférieure de l'eau lunaire totale à 100 fois plus grande que les estimations précédentes, et spéculent que l'eau pourrait être «omniprésente» à l'intérieur de la lune.
L'étude pourrait modifier les théories actuelles sur le magmatisme lunaire (comment la roche ignée s'est formée à partir du magma), et comment la lune s'est formée et a évolué.
L'eau apparaît dans toutes sortes d'endroits inattendus sur la Lune. En septembre 2009, un trio d'engins spatiaux a détecté une couche omniprésente d'une combinaison d'eau (H2O) et d'hydroxyle (OH) qui réside dans le millimètre supérieur de la surface lunaire. Cela ne représente pas vraiment beaucoup; on pense que seulement environ deux cuillères à soupe d'eau sont présentes dans chaque 450 kg (1 000 livres). Puis, en octobre 2009, l’élément de frappe et l’engin spatial LCROSS ont détecté des «seaux» d’eau dans la région ombragée en permanence du cratère Cabeus, près du pôle sud de la lune.
En 2008, de l'eau a été trouvée à l'intérieur de billes de verre volcanique dans des roches d'Apollo Moon, qui représentent du magma solidifié de l'intérieur de la première lune. Cette constatation a conduit à cette nouvelle étude, utilisant le SIMS. Les scientifiques ont combiné les mesures prises avec le spectromètre avec des modèles qui caractérisent la cristallisation du magma lunaire au fur et à mesure que la Lune se refroidissait. Ils ont ensuite déduit la quantité d'eau dans le magma source de l'apatite, ce qui leur a permis d'extrapoler le résultat pour estimer la quantité totale d'eau présente sur la lune.
"Pendant plus de 40 ans, nous avons pensé que la Lune était sèche", a déclaré le principal auteur de la nouvelle étude, Francis McCubbin.
La recherche est publiée dans la première édition en ligne des Actes de l'Académie nationale des sciences la semaine du 14 juin.
