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La sonde lunaire chinoise découvre d’abord les eaux de la lune dans un livre historique

La sonde chinoise Chang’e 5 a trouvé la toute première preuve d’eau à la surface de la Lune. Les images prises par la sonde montrent la roche lunaire et le sol lunaire environnant dans lequel de l’eau a été découverte.

La découverte a été publiée le 7 janvier dans un article de recherche intitulé « Détection sur site d’eau sur la Lune par l’atterrisseur Chang’e 5.Par des universitaires chinois dans une revue à comité de lecture progrès scientifique.

Comment l’eau a-t-elle été découverte de près sur la lune ?

Une équipe de recherche conjointe dirigée par des scientifiques de l’Institut de géologie et de géophysique de l’Académie chinoise des sciences (IGGCAS) a analysé les images et les données spectroscopiques de réflectance prises par l’atterrisseur Chang’e 5 à l’aide du spectromètre de minéralogie lunaire (LMS) sur le site d’atterrissage. . L’instrument utilise la lumière visible et infrarouge pour analyser la composition minérale d’une petite région à la surface de la lune.

Image grand angle montrant la section de la lune analysée pour l'eau par l'atterrisseur lunaire chinois Chang'e 5.
Une image prise par l’atterrisseur lunaire Chang’e 5 montrant la parcelle de terre sur la Lune qui a été analysée contenant du sol et des roches.

La teneur en eau peut être estimée en fonction de la façon dont les molécules d’eau absorbent la lumière. Cependant, l’un des défis de la détection de l’eau à partir de la lumière infrarouge est le fait que la chaleur de la surface de la lune modifie les lectures. Les chercheurs de l’étude ont pu compenser cela en utilisant un modèle de correction thermique.

Une image en gros plan du sol et des roches analysées à l'aide d'un spectromètre minéral lunaire à bord de l'atterrisseur
Une image en gros plan du sol et de la roche analysée à l’aide d’un spectromètre de minéraux lunaires à bord de l’atterrisseur.

Les données résultantes ont clairement montré la teneur en eau dans les sols et les roches vésiculaires légères et poreuses, bien que ce ne soit pas beaucoup : moins de 120 ppm ont été détectés dans le sol lunaire et environ 180 ppm ont été détectés dans les roches. Cela équivaut à 120 grammes d’eau (~ 4,06 onces liquides) dans 1 tonne de sol et 180 grammes d’eau (~ 6,09 onces liquides) dans 1 tonne de roche.

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Lectures de la teneur en eau à différents endroits de la zone analysée par la sonde
Lectures de la teneur en eau à différents endroits de la zone analysée par la sonde. La teneur en eau la plus élevée se trouve dans les roches.

Les scientifiques pensent que le sol a peut-être été cultivé avec de l’eau du vent solaire, tandis que la teneur en eau plus élevée des roches provient probablement d’une source inconnue sous la surface de la lune – les roches peuvent avoir émergé plus profondément à l’intérieur de la lune lors d’une éruption volcanique antérieure. .

Après avoir analysé le sol et les roches, l’atterrisseur Chang’e 5 a collecté les échantillons (pesant 1,73 kg / 3,82 lb) pour les rendre aux scientifiques sur Terre.

« Les échantillons renvoyés sont un mélange de granulés sur et sous la surface », a déclaré Lin Honglei, chercheur à l’IGGCAS. Dit XinhuaExpliquer l’importance des détections sur site. « Mais la sonde sur place peut mesurer la couche la plus externe de la surface de la lune. »

Image de la roche et du sol sur le site d'atterrissage analysée et collectée par la sonde
Une image des roches et du sol sur le site d’atterrissage analysée et collectée par la sonde. Image via Xinhua.

Première fois encore pour découvrir l’eau sur la lune

Il y a eu des découvertes précédentes de preuves d’eau sur la Lune, mais elles étaient toutes basées sur des échantillons lunaires ramenés sur Terre ou à partir de données collectées par des instruments à distance.

En 2008, une étude a été menée sur des échantillons de roches lunaires collectés lors des missions Apollo dans les années 1960 et 1970. Détection de preuves de la présence de molécules d’eau Piégé à l’intérieur de galets de verre volcanique.

En 2018, les scientifiques ont utilisé les données du Moon Mineralogy Mapper de la NASA sur la sonde lunaire indienne Chandrayaan-1 pour prouver la présence de glace d’eau à la surface de la lune.

« Dans les parties les plus sombres et les plus froides des régions polaires, une équipe de scientifiques a directement observé des preuves convaincantes de glace d’eau à la surface de la lune », selon la NASA. annoncer. « Ces dépôts de glace sont répartis de manière irrégulière et peuvent être anciens. Dans l’Antarctique, la majeure partie de la glace est concentrée dans des cratères sur la lune, tandis que la glace arctique est plus répandue, mais peu étendue. »

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En 2020, l’Observatoire stratosphérique d’astronomie infrarouge de la NASA (SOFIA) a piloté un Boeing 747 modifié équipé d’un puissant télescope et a confirmé pour la première fois la présence d’eau sur la surface ensoleillée de la Lune.

Illustration du 747 modifié que l’Agence spatiale européenne de la NASA a utilisé pour confirmer la présence d’eau sur la lune. Image NASA/Daniel Rutter.

« Cette découverte indique que l’eau peut être distribuée à la surface de la Lune et ne se limite pas aux endroits frais et ombragés », a déclaré la NASA. annoncer. Sophia a découvert des molécules d’eau (H2O) au cratère Clavius ​​​​, l’un des plus grands cratères visibles de la Terre, situé dans l’hémisphère sud de la Lune. Les données de ce site révèlent de l’eau à des concentrations de 100 à 412 parties par million – à peu près l’équivalent d’une bouteille d’eau de 12 onces – piégée dans un mètre cube de sol dispersé sur la surface lunaire.

« Nous avions des indications que l’eau familière que nous connaissons – H2O – pourrait être présente du côté ensoleillé de la lune », a déclaré Paul Hertz, directeur de la division d’astrophysique de la NASA. « Maintenant, nous savons qu’il existe. »

Cette dernière confirmation d’eau sur la surface lunaire par l’atterrisseur Chang’e 5 a été faite non pas à partir de l’orbite lunaire ou de la Terre mais à partir du site, créant un précédent historique.

« De nombreuses observations orbitales et mesures d’échantillons effectuées au cours de la dernière décennie ont fourni des preuves de la présence d’eau (telle que de l’hydroxyle et/ou du H2O) sur la Lune », a écrit l’Académie chinoise des sciences dans un communiqué de presse. « Cependant, aucune mesure in situ n’a été faite sur la surface lunaire. »

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Crédits images : Illustrations des images de la lune Chang’e 5 par les auteurs du document de recherche et sous licence CC BY-NC