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C'est un gaz, mec!

Il y a des moments où des découvertes apparemment sans rapport avec d'autres planètes se font jour pour nous éclairer sur l'histoire et les processus de la Lune. Un article récent, utilisant les données de la cartographie de la mission MESSENGER en orbite autour de Mercury, décrit un certain nombre de creux et de dépressions sans rebord découverts récemment. Ces fosses (appelées cavités par l'équipe de la mission) sont difficiles à expliquer par les processus d'impact et sont supposées être le produit d'un dégazage de l'intérieur de la planète. Ils sont souvent associés à des anomalies de couleur (ce qui implique des différences de composition par rapport au terrain environnant) et se retrouvent fréquemment sur les sols des cratères et des bassins d'impact.

Les cratères d’impact se présentent sous une grande variété de tailles, mais dans des gammes de tailles sélectionnées, ils apparaissent tous plus ou moins similaires. Les petits cratères sont presque parfaitement arrondis et en forme de cuvette avec des rebords lisses surélevés au-dessus du terrain environnant. Des cratères de formes irrégulières et sans rebords surélevés suggèrent que des processus autres que l'impact peuvent être à l'œuvre. Il a été suggéré que, sur le mercure, ces «creux» ont été créés par la libération violente de substances volatiles. Un tel dégagement de gaz sous pression accompagne des éruptions volcaniques appelées pyroclastiques, ce qui signifie «coupés par le feu» (de fins fragments de roche liquide (magma) vomis dans l'espace et refroidis pendant le vol).

Nous connaissons des éruptions pyroclastiques sur la Lune depuis de nombreuses années, comme en témoignent le verre vert du site Apollo 15 et le verre orange-noir d’Apollo 17. Une recherche minutieuse des images prises depuis une orbite lunaire révèle les fosses sans évents pour les éruptions pyroclastiques qui ont produit ces lunettes Apollo. Ils se distinguent des cratères d’impact et se retrouvent souvent sur les sols des cratères et des bassins le long des fractures, le conduit par lequel le magma volcanique se déplace vers la surface lunaire.

Parfois, les cratères ou «creux», situés à la surface de la Lune, prennent des formes inhabituelles. La fonction en forme de rein illustrée ci-dessus s'appelle Ina; après sa découverte dans l’une des images orbitales Apollo, il a été baptisé de manière informelle «D-caldera» en raison de sa forme et de l’interprétation qu’il s’agissait d’un effondrement volcanique. Ina a une largeur d'environ 3 km et consiste en une série de petites plates-formes, de monticules et de trous dans une dépression plus grande et irrégulière. D'autres fosses et creux similaires se produisent ailleurs sur la Lune (par exemple, sur le sol de Rima Hyginis). Et bien qu’ils ne soient pas des caractéristiques majeures, ils ont été trouvés assez souvent pour déranger de nombreux scientifiques lunaires, qui n’avaient aucune explication satisfaisante de leur origine.

Il y a environ cinq ans, nous avons eu un indice sur les origines possibles de ces caractéristiques. Pete Schultz et ses collaborateurs de la Brown University ont publié un article montrant Ina présentant des caractéristiques de réflectance spectrale inhabituelles. Le bombardement lent de la Lune par des micrométéorites ajoute des cratères à la surface et produit également de petites particules de verre riches en fer qui assombrissent et rougissent à la surface. Au fur et à mesure que ces particules de verre s'accumulent dans le sol, on dit qu'un sol «mûrit». Les surfaces fraîches ont une couleur plus «bleue» (en fait, moins rouge) et deviennent plus rouges avec le temps, à mesure que le sol mûrit. La plupart des caractéristiques lunaires montrent l'âge ou «deviennent matures» sur des échelles de temps de millions d'années. Ina montre très peu de cratères d'impact dessus, ce qui signifie que géologiquement, il est très jeune. De plus, les sols associés à Ina sont beaucoup plus bleus que les zones environnantes. Ces deux observations suggèrent qu'Ina est jeune avec des surfaces immatures.

Comment ces fonctionnalités sont-elles créées? Un volcanisme important sur la Lune s'est en grande partie arrêté il y a au moins deux milliards d'années. L'équipe Brown a estimé que la combinaison du jeune âge, d'une faible maturité et d'une morphologie inhabituelle suggère un processus de formation de cuvette relativement peu commun. Ils ont suggéré que le dégagement explosif de substances volatiles de l’intérieur de la lune aurait perturbé la surface, créé un mélange chaotique de roche et de sol, exposé à des surfaces fraîches (créant une signature spectrale immature) et formé une dépression par effondrement provoquée par la suppression instantanée de masse d'en bas.

Nous pouvons maintenant voir que les nouvelles cavités mercuriennes ont des morphologies affichant des anomalies spectrales similaires aux fosses d'effondrement lunaire telles que Ina. Les nouvelles données suggèrent que le mercure contient des substances volatiles importantes. Ces substances volatiles doivent être présentes à une certaine profondeur, accumulées sous haute pression jusqu'à ce qu'une défaillance de la croûte s'ensuive et qu'un dégagement gazeux massif se traduise par une «éruption». Cet événement explosif laisse derrière lui une surface chaotique et perturbée «Nouvellement» exposé à l'espace).

Dans le cas d’Ina sur la Lune, son extrême jeunesse est suggérée à la fois par l’absence de cratères d’impact superposés de presque toutes les tailles, ainsi que par la préservation précise de la topographie dans sa morphologie intérieure des falaises et de la fosse. Cette jeunesse extrême peut être de l'ordre de milliers, voire des centaines de milliers d'années, et non des millions et des milliards d'années, qui caractérisent la plupart des formes de relief lunaires. Une telle jeunesse et la distribution généralisée de fosses d'effondrement de type Ina sur la surface lunaire impliquent que des dégazages se produisent actuellement sur la Lune. il est fort peu probable que nous ayons eu la chance de trouver un événement singulier ou unique.

Que pourraient être ces substances volatiles? Avant les dernières missions lunaires, il était courant de déclarer que l’eau n’était pas une possibilité. Cependant, nous avons récemment découvert à partir d'études sur des échantillons lunaires que de l'eau était présente dans les profondeurs de la Lune à l'époque du volcanisme des juments, il y a trois milliards d'années. l'eau pourrait encore être présente dans le sous-sol. De nombreuses autres substances volatiles pourraient également être responsables, notamment le monoxyde de carbone, le sulfure d'hydrogène, le soufre gazeux, ainsi que d'autres gaz plus exotiques. Parce que les compositions sur Mercure sont mal connues, les possibilités de matériaux exotiques y sont riches "> Dans cent ans. Russell imagine un monde de purificateurs d'air, de lave-vaisselle automatiques, de zéro crime et de végétariens.

Tout en envisageant les cuisines du futur, Russell note également que les bâtiments de la ville seront si hauts qu'il n'y aura pas suffisamment de soleil pour les personnes et la végétation en dessous. La solution? Lumière électrique artificielle capable de maintenir la vie.

La cuisine ne se fera peut-être pas du tout à la maison. En tout état de cause, le processus sera beaucoup moins dégoûtant qu'aujourd'hui. En aucun cas, la domestique de cent ans ne sera invitée à se tenir près d’un feu rugissant allumé par elle-même et à se nettoyer par elle-même lorsqu’elle aura terminé afin de préparer le dîner de famille. Chaque mesure de chaleur sera fournie dans des récipients équipés d’électricité avec ou sans chemise d’eau ou de vapeur et, sans aucun doute, toute la cuisine sera effectuée dans des récipients hermétiquement fermés.

La nourriture pour animaux aura été complètement abandonnée avant la fin du siècle, les débris de la cuisine seront beaucoup plus faciles à gérer qu’aujourd’hui, et l’évier de la cuisine cessera d’être un lieu de méchanceté insupportable. La vaisselle et les ustensiles seront déposés dans un réceptacle automatique pour le nettoyage, tourbillonnés avec de l'eau propre fournie avec force et chargée en oxygène naissant, séchée à la chaleur électrique et polie par la suite, publiée dans les Actes de la Conférence AIAA Space 2011. Une copie est disponible au téléchargement ICI.

C'est un gaz, mec!