Le rover Yutu-2 sur la surface lunaire. Credit : CSNA/Siyu Zhang/Kevin M. Gill
Cette étude est dirigée par le Dr Zhiyong Xiao (Laboratoire de recherche sur l’environnement planétaire et l’astrobiologie, École des sciences atmosphériques, Université Sun Yat-sen), qui est un membre de l’équipe scientifique principale de la première mission lunaire in-situ sur la Lune, Chang’E-4.
L’équipe a examiné les images prises par la caméra panoramique à bord du rover Yutu-2 et a découvert plusieurs globules vitreux translucides sphériques et en forme d’haltères (voir images ci-dessous). Perchés sur le régolithe de surface, les globules sont transparents à translucides, et ils présentent une légère couleur brunâtre. De tels globules de verre translucide de taille centimétrique n’ont jamais été trouvés sur la Lune auparavant.
“Les globules nous ont tout simplement époustouflés, car ils sont si uniques sur la Lune”, dit Xiao.
Deux globules de verre confirmés (rangée du haut) et deux possibles (rangée du bas) trouvés le long de la route de Yutu-2. Crédit : Image prise par le rover Yutu-2 ; avec l’aimable autorisation de l’Administration spatiale nationale chinoise) Science China Press
Xiao a étudié la téktite et les microtektites, des verres d’impact distaux spéciaux formés par des événements d’impact terrestres, et des sphérules de verre microscopiques sur la Lune, mais ils ne s’attendaient pas à voir de tels globules de verre translucides dans la région d’atterrissage de Chang’E-4. Des globules de verre de taille centimétrique ont été collectés par les astronautes d’Apollo, mais ils sont pour la plupart sombres, opaques et riches en clastes (voir image ci-dessous).
Les plus gros globules holohyalins trouvés sur la Lune font moins de 1 cm, comme un globule récemment collecté par la mission Chang’E-5, et ils sont également opaques (voir image ci-dessous). Le long du parcours de moins de 700 mètres de Yutu-2 qui a été accompli au cours de ses 12 premiers jours lunaires, au moins deux globules de ce type ont été confirmés, et deux autres cas possibles étaient en attente de confirmation en raison de la résolution insuffisante des images.
En se basant sur la couleur, la morphologie, la géométrie et les âges d’exposition possibles, l’équipe a étudié l’origine des globules en se référant aux taux de refroidissement critiques de cristallisation pour diverses roches lunaires.
Globules de verre riches en clastes collectés par les astronautes d’Apollo 15 et 16. Les globules de verre sont noirs et opaques et de gros clastes lithiques sont fréquemment visibles. Certains globules sont creusés à l’intérieur. Les identifiants des échantillons sont annotés sur les photos. Crédit : avec l’aimable autorisation du Lunar and Planetary Institute, Science China Press.
L’équipe a constaté que les globules correspondent bien à des verres d’impact provenant de matériaux pauvres en fer, tels que des anorthosites pures composées de plagioclase. Dans une plage balistique autorisée par la vitesse d’atterrissage maximale des globules, l’équipe révèle que de nombreux cratères parents potentiels sont capables de former de tels globules, car la lithologie cible est constituée d’anorthosites pures, et la fonte à haute énergie est un produit courant dans les événements d’impact lunaires typiques. “Il est un peu regrettable que lorsque nous avons découvert ces verres, le rover venait juste de passer à côté d’eux et qu’aucune donnée de composition n’ait été obtenue, mais de tels globules pourraient être assez courants sur la face cachée de la Lune “, explique Xiao.
Globules de verre sphériques collectés par les astronautes d’Apollo 14. Crédit : avec l’aimable autorisation du Lunar and Planetary Institute et de la mission Chang’E-5 (avec l’aimable autorisation de la China National Space Administration), Science China Press.
“La première découverte de globules de verre translucide de taille macro sur la Lune confirme que les anorthosites lunaires sont d’excellentes matières premières pour fabriquer des verres ayant une bonne qualité d’adaptation à la lumière. Leur existence sur la Lune indique que les événements d’impact sur les autres corps planétaires pourraient également former des verres d’impact de type tektite. De tels globules de verre devraient être couramment produits par d’anciens bassins d’impact sur la Lune, de sorte que leurs compositions et leurs âges isotopiques seront très précieux pour comprendre l’histoire des premiers impacts. De plus, à l’aube de la construction de bases humaines sur la Lune, les anorthosites lunaires sont une ressource prometteuse et répandue pour produire des verres in-situ”, explique Xiao.
Sans données de composition (par ex, 10Be), la possibilité que ces globules de verre soient des homologues des téktites terrestres est actuellement inconnue. Les tektites terrestres ont plutôt été produites par des cratères de plus de 10 km de diamètre qui se sont formés dans des cibles riches en eau. Les astronautes d’Apollo ont rapporté qu’il était facile de reconnaître les globules vitreux de taille centimétrique recueillis sur la Lune.cible d’échantillonnage de valeur pour les futures explorations de la surface lunaire.
Référence : “Translucent glass globules on the Moon” par Zhiyong Xiao, Pan Yan, Bo Wu, Chunyu Ding, Yuan Li, Yiren Chang, Rui Xu, Yunhua Wu, Yichen Wang, Yizhen Ma et Jun Cui, 17 février 2022, Bulletin scientifique.
DOI: 10.1016/j.scib.2021.11.004
