La lune a toujours intéressé les gens. Mais ce n'est qu'à l'époque de Galilée que les chercheurs ont commencé à l'étudier sérieusement. Pendant près de cinq cents ans, les chercheurs ont avancé de nombreuses idées contradictoires sur la formation de la Lune. Des géochimistes, des cosmochimistes et d'autres scientifiques de l'ETH Zurich ont jeté un nouvel éclairage sur l'histoire de l'origine de la Lune.
Les résultats de l'équipe de recherche ont été récemment publiés dans la revue Science Advances, montrent que la Lune a reçu les gaz rares locaux, hélium et néon, du manteau terrestre. Cette découverte resserre les limites déjà étroites de la théorie largement acceptée de « l'impact géant », qui suggère que la Terre et un autre corps céleste sont entrés en collision pour former la Lune.
Patricia Will a étudié six échantillons de météorites lunaires de la collection antarctique fournie par la NASA pour son travail de doctorat à l'ETH Zurich. Les météorites sont composées de roches basaltiques qui se sont formées lorsque du magma s'est déversé de l'intérieur de la Lune et s'est refroidi rapidement. Après leur formation, ils ont commencé à recouvrir des couches supplémentaires de basalte, protégeant la roche des rayons cosmiques et, en particulier, du vent solaire. Le processus de refroidissement a provoqué la formation de particules de verre lunaire parmi d'autres minéraux trouvés dans le magma.
Will et son équipe ont découvert que les particules vitreuses avaient toujours les signatures chimiques (signatures isotopiques) de l'hélium et du néon de l'intérieur de la Lune. Leurs résultats fournissent des preuves convaincantes que la Lune a hérité des gaz caractéristiques de la Terre.
Sans la protection de l'atmosphère, des astéroïdes tombaient constamment à la surface de la Lune. Un impact à haute énergie a probablement été nécessaire pour éjecter les météorites des couches intermédiaires de la coulée de lave, similaires aux grandes plaines connues sous le nom de Lunar Mare. Finalement, des fragments de roche sont tombés sur Terre sous forme de météorites. Beaucoup de ces spécimens de météorites ont été trouvés dans les déserts d'Afrique du Nord ou, dans ce cas, le désert froid de l'Antarctique, où ils sont plus faciles à repérer dans le paysage.
Le laboratoire de gaz nobles de l'Université technique suisse de Zurich abrite un spectromètre de masse de gaz noble à la pointe de la technologie nommé Tom Dooley, chanté dans la chanson Grateful Dead du même nom. L'appareil tire son nom du fait que d'anciens chercheurs ont suspendu à un moment donné l'équipement hautement sensible au plafond du laboratoire pour éviter les interférences des vibrations de la vie quotidienne.
À l'aide de l'instrument Tom Dooley, l'équipe de recherche a pu mesurer les particules de verre submillimétriques des météorites et exclure le vent solaire comme source des gaz détectés. Les particules d'hélium et de néon qu'ils ont trouvées étaient beaucoup plus grosses que prévu.
Tom Dooley est si sensible qu'il est en fait le seul instrument sur Terre capable de détecter des concentrations aussi minimes d'hélium et de néon. Il a été utilisé pour détecter ces gaz nobles dans des grains vieux de 7 milliards d'années dans la météorite de Murchison, le plus ancien solide connu à ce jour.
Savoir où chercher dans la vaste collection d'environ 70 XNUMX météorites certifiées de la NASA est un grand pas en avant. "Je crois fermement que la course pour étudier les gaz lourds et les isotopes dans les matériaux météoritiques va bientôt commencer", déclare le professeur Henner Busemann de l'ETH Zurich, l'un des plus grands scientifiques mondiaux dans le domaine de la géochimie des gaz rares extraterrestres. Il s'attend à ce que les chercheurs recherchent bientôt des gaz nobles plus difficiles à identifier comme le xénon et le krypton. Ils chercheront également d'autres éléments volatils, tels que l'hydrogène ou les halogènes, dans les météorites lunaires.
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