Les perles de verre pourraient devenir une source d’eau clé pour les futures colonies habitées sur la lune, selon les chercheurs.
Cette affirmation est basée sur une évaluation de l’eau contenue dans un échantillon de perles vitreuses qui ont été créées au cours des millénaires par des impacts cosmiques sur la lune, et ont fini par être ramenées sur Terre en 2020 par l’échantillon chinois Chang’e-5. missions de retour.
Une analyse spectroscopique a déterminé que les billes contenaient plus d’eau que les chercheurs ne l’avaient prévu sur la base d’études antérieures. Ils ont supposé que les interactions entre les ions hydrogène dans le vent solaire et les matériaux contenant de l’oxygène dans le sol lunaire créaient H2O molécules qui pourraient être piégées dans le verre – puis diffusées dans les bonnes conditions.
Sur la base d’une extrapolation de ces découvertes, l’équipe de recherche – dirigée par des scientifiques de l’Académie chinoise des sciences – estime que les perles de verre dans le sol lunaire peuvent contenir jusqu’à 270 billions de kilogrammes (595 billions de livres ou 71 billions de gallons) d’eau.
“Nous proposons que les perles de verre d’impact dans les sols lunaires soient un excellent candidat réservoir d’eau capable de piloter le cycle de l’eau de surface lunaire”, rapportent les chercheurs dans Nature Geoscience.
Les scientifiques savent depuis des décennies que la lune abrite des réservoirs d’eau sous forme de glace, concentrés aux pôles. On pense que ce type d’eau est arrivé sous la forme d’impacts cométaires, les molécules d’eau migrant vers des cratères ombragés en permanence dans les régions polaires lunaires.
De l’eau a même été détectée dans des échantillons de billes de verre qui ont été ramenés sur Terre par les missions lunaires Apollo de la NASA à la fin des années 1960 et au début des années 1970 – mais l’eau détectée dans les échantillons de Chang’e-5 était trois fois plus abondante en moyenne. Et sur la base d’études de perles de verre basaltique sur Terre, les chercheurs disent qu’il est théoriquement possible que les abondances soient encore plus importantes.
“Cela pourrait être le résultat de la diffusion dynamique et de la libération d’eau dans les billes de verre d’impact contrôlées par les oscillations de température en fonction de l’heure de la journée”, écrivent-ils. “L’entrée et la sortie dynamiques de l’eau dans les perles de verre d’impact auraient pu agir comme un tampon pour expliquer les variations globales et quotidiennes de l’abondance de l’eau sur la surface lunaire et dans l’exosphère lunaire.”
Si suffisamment de perles pouvaient être collectées et si les ingénieurs pouvaient trouver un moyen efficace de chauffer les perles et d’extraire le H2O, cela pourrait donner aux futurs explorateurs lunaires une source d’eau pour boire, d’oxygène pour respirer et d’hydrogène pour le carburant des fusées. Ce sont quelques gros “si”, mais l’équipe de recherche affirme que les problèmes semblent résolubles.
“Ces découvertes indiquent que les sols lunaires contiennent une quantité beaucoup plus élevée d’eau dérivée du vent solaire qu’on ne le pensait auparavant, ce qui pourrait être un réservoir d’eau pour une utilisation in situ dans les futures explorations lunaires”, déclarent-ils dans leur étude. “En effet, cette eau emprisonnée dans des billes de verre à impact semble être assez facile à extraire.”
Les astronautes pourraient étudier plus avant les possibilités dans le cadre du programme Artemis de la NASA, qui doit envoyer la première mission avec équipage depuis l’ère Apollo sur la surface lunaire au milieu des années 2020. Et si les découvertes récemment rapportées se maintiennent, elles pourraient également s’appliquer à l’exploration d’autres mondes où de l’eau a été détectée, comme Mercure et Vesta.
“Nos résultats indiquent que les verres d’impact à la surface des corps sans air du système solaire sont capables de stocker l’eau dérivée du vent solaire et de la libérer dans l’espace”, déclarent les chercheurs à l’origine de la nouvelle étude.
Huicun He du Laboratoire clé de physique terrestre et planétaire de l’Académie chinoise des sciences est l’auteur principal de l’étude dans Nature Geoscience, intitulée “Un réservoir d’eau dérivé du vent solaire sur la Lune hébergé par des billes de verre à impact”. Vingt-sept autres chercheurs sont répertoriés comme co-auteurs.
