Après le nouveau minéral Changesite-(Y) découvert en 2022, les échantillons lunaires de la mission chinoise Chang'e 5 rapportés en 2020 nous réservent encore des surprises.
Des astronomes chinois ont en effet récemment décelé la présence de graphène sur la Lune à partir des mêmes échantillons rapportés par la mission Chang'e 5.
Ce matériau, formé d'une seule couche d'atomes de carbone disposés en nid-d'abeilles, a été détecté sous forme de « paillettes » comportant de deux à sept couches.
Le graphène, découvert il y a vingt ans, est reconnu pour ses propriétés exceptionnelles en termes optiques, électriques et mécaniques. Bien que des traces de ce supermatériau aient été observées dans les échantillons des missions Apollo, cette nouvelle découverte vient enrichir notre compréhension. Les astronomes chinois suggèrent en effet que la quantité de graphène présente sur la Lune pourrait remettre en question la théorie actuelle sur la formation de notre satellite naturel, supposé pauvre en carbone après une collision avec Théia, un corps céleste hypothétique de la taille de Mars qui aurait percuté la Terre il y a environ 4,5 milliards d'années.
Simulation de la formation de la Lune réalisée sur superordinateur.
Crédits : Ames and Durham University, Institute for Computational Cosmology’s Planetary Giant Impact Research group.
On pense que cette collision aurait éjecté une grande partie des matériaux riches en carbone présents dans la croûte terrestre. Le graphène est une forme allotropique du carbone, c'est-à-dire qu'elle a la capacité d'exister sous plusieurs types différents dans le même état physique. La présence de graphène sur la Lune pourrait donc indiquer que le carbone, sous cette forme ou d'autres, était présent avant la collision ou a été préservé malgré la collision.
Les scientifiques notent que le graphène lunaire semble résulter de processus d'impacts de météorites ou d'activité volcanique.
Cette observation pourrait donc nous aider à mieux comprendre la formation de la Lune et à ouvrir la voie à des méthodes innovantes pour produire du graphène de manière plus économique et efficace que la méthode utilisée actuellement, l'exfoliation. Cette dernière permet de produire du graphène en laboratoire avec un haut degré de pureté et de contrôle sur l'épaisseur des couches, cependant elle s'avère être coûteuse et difficile à réaliser à grande échelle.
