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Des scientifiques chinois découvrent pour la première fois de l'eau moléculaire dans le sol lunaire

2024-07-23

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Le journaliste a appris aujourd'hui (23) de l'Institut de physique de l'Académie chinoise des sciences que Chen Xiaolong, chercheur au Centre national de recherche de Pékin sur la physique de la matière condensée à l'Institut de physique de l'Académie chinoise des sciences, Jin Shifeng, un chercheur associé, et Hao Munan, doctorant, et d'autres, avec Guo Zhongnan, professeur agrégé à l'Université des sciences et technologies de Pékin et un ingénieur de l'Université de Tianjin Yin Bohao, Ma Yunqi, chercheur au lac salé de Qinghai Institut de l'Académie chinoise des sciences, et Teresa Deng, ingénieure à l'Université de Zhengzhou, etc. Dans les échantillons lunaires rapportés par Chang'e-5, un cristal minéral inconnu sur la lune, riche en molécules d'eau et en ammonium - ULM-1 a été découvert. C’est la première fois que des scientifiques découvrent de l’eau moléculaire dans le sol lunaire, révélant ainsi la véritable existence de molécules d’eau et d’ammonium sur la Lune.Les résultats de la recherche ont été récemment publiés en ligne dans la revue universitaire Nature Astronomy.

L'existence d'eau sur la Lune est cruciale pour l'étude de l'évolution lunaire et du développement des ressources.Des études sur des échantillons d'Apollo collectés entre 1969 et 1972 ont montré qu'aucun minéral hydraté n'avait été trouvé dans le sol lunaire. Depuis lors, l’hypothèse fondamentale de la science lunaire selon laquelle la Lune ne contient pas d’eau est devenue une hypothèse de base, ce qui a eu un impact important sur la compréhension de questions telles que l’évolution des volcans lunaires et l’origine de la Lune et de la Terre. En 1994, des chercheurs ont utilisé la sonde Clementine pour observer les pôles lunaires et ont proposé que de la glace d'eau puisse exister dans le sol lunaire dans les zones d'ombre permanente des régions polaires. En 2009, le spectromètre de cartographie des minéraux lunaires transporté par Chandrayaan-1 a découvert la présence de signaux d'hydroxyle et/ou de molécules d'eau provoqués par le vent solaire sur la surface lunaire. La même année, le satellite d'observation et de détection lunaire a percuté la région constamment ombragée de la Lune à une vitesse de 2,5 km/s, et les mesures de télédétection de la poussière d'impact ont révélé un signal d'eau. Ces dernières années, les données de télédétection ont mis en évidence la présence de molécules d’eau dans les zones éclairées de la Lune.Pour les échantillons lunaires d'Apollo collectés cette année-là, les scientifiques ont utilisé des techniques de caractérisation très sensibles et ont trouvé un millionième d'« eau » (H+, OH- ou H2O) dans certains verres et minéraux, mais aucune molécule d'eau n'existait.

Les échantillons de sol lunaire collectés par Chang'e 5 en Chine appartiennent au basalte le plus jeune et constituent jusqu'à présent les échantillons lunaires à la latitude la plus élevée, offrant de nouvelles opportunités pour l'étude de l'eau lunaire. Cette étude menée par des chercheurs chinois sur la base de la diffraction de monocristaux et d'analyses chimiques a révélé que ces eaux lunaires et cet ammonium apparaissent sous la forme d'un minéral hydraté avec le composant (NH4, K, Cs, Rb) MgCl3·6H2O.Ce minéral contient jusqu'à six eaux cristallines dans sa formule, le rapport massique des molécules d'eau dans l'échantillon atteint 41 %. Les pics de vibration caractéristiques provenant des molécules d'eau et de l'ammonium peuvent être clairement observés dans les spectres infrarouge et Raman. La densité de charge du cristal permet de voir clairement l'hydrogène dans les molécules d'eau. La structure cristalline et la composition de l'ULM-1 sont similaires à celles d'un minéral rare de cratère volcanique découvert sur Terre ces dernières années. Sur Terre, le minéral est formé par l'interaction du basalte chaud avec des gaz volcaniques riches en eau et en ammoniac.cepourL’origine de l’eau et de l’ammoniac sur la Lune fournit de nouveaux indices.

Pour garantir l’exactitude de ces résultats, l’étude a mené des analyses rigoureuses des produits chimiques et des isotopes du chlore. Les données de spectrométrie de masse des ions nanosecondaires montrent que la composition isotopique Cl de ce minéral est significativement différente de celle des minéraux terrestres et correspond à celle des minéraux de la Lune. L'analyse des chercheurs de la composition chimique du minéral et des conditions de formation a en outre exclu une contamination terrestre ou des gaz d'échappement de fusée comme source de l'hydrate. La présence de ce minéral hexahydraté donne des contraintes importantes sur la composition des gaz volcaniques lunaires. L'analyse thermodynamique montre que la limite inférieure de la teneur en eau des gaz volcaniques lunaires à cette époque était équivalente à celle du volcan Lengei, qui est actuellement le plus sec de la Terre. Cela révèle l'histoire complexe du dégazage volcanique lunaire,Il est d’une grande importance d’explorer l’évolution de la Lune.

La découverte de ce minéral hydraté révèle une forme possible de molécules d'eau sur la lune : les sels hydratés. Contrairement à la glace d'eau volatile, cet hydrate est très stable dans la région de haute dimension de la Lune (site d'échantillonnage de Chang'e 5). Cela signifie que des sels hydratés stables peuvent exister même dans les vastes zones ensoleillées de la Lune.Cela ouvre de nouvelles possibilités pour le développement et l’utilisation des ressources lunaires à l’avenir.

(Journaliste de vidéosurveillance Shuai Junquan et Chu Erjia)

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