On vient peut-être enfin de percer le secret de cet étrange champ magnétique lunaire !

La conquête spatiale nous a confirmé que des champs magnétiques étaient produits non seulement par la Terre, mais aussi par d'autres corps célestes, à commencer par la Lune. Mais certains roches et régions de la Lune sont anormalement magnétisées, témoignant lors de leur formation d'un champ magnétique qu'on n'arrivait pas à expliquer en se basant sur ce que l'on sait de l'origine du champ magnétique terrestre. Cela vient de changer...

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Des dynamos auto-excitatrices cosmiques

Des impacts générateurs de plasma

On sait depuis plus d'un siècle qu'il se forme naturellement des mémoires magnétiques. Elle s'enregistrent à partir de roches chauffées qui se refroidissent car elles s'aimantent en dessous d'une certaine température (dite de Curie en hommage à son découvreur, le célèbre physicien français), en fossilisant l'orientation et l'intensité du champ dans lequel elles sont plongées. Le phénomène est bien connu sur Terre car il a permis de découvrir les fameuses inversions magnétiques ayant permis l'essor de la théorie de la tectonique des plaques.

Une coupe de l'échantillon lunaire 15498 ramené par la mission Apollo 15. Il a été récolté en 1971 par les astronautes David Scott et James Irwin sur les bords du cratère Dune (ainsi nommé en hommage au célèbre roman de Frank Herbert). Il fait partie des « brèches d’impact », c'est-à-dire des conglomérats de fragments de roche rassemblés à la suite de l’impact d’un petit corps céleste. Il se trouve que le verre volcanique entourant ces fragments de roche est une excellente mémoire magnétique. © Nasa

Les missions Apollo d'abord et ensuite d'autres missions lunaires en ont fait la découverte sur la Lune. Toutefois, la fin précoce d'une forte activité volcanique sur la Lune a signifié aussi une baisse précoce de l'enregistrement du champ magnétique lunaire. En effet, les laves crachées par les volcans se sont faites de plus en plus rares avec le vieillissement de la Lune.

Des dynamos auto-excitatrices cosmiques

Mais le bombardement météoritique de la Lune, bien qu'il ait, lui aussi, rapidement baissé avec le temps avec des corps de moins en moins gros, comme le montre la vidéo ci-dessous, s'accompagnait parfois de chocs si violents que l'énergie libérée pouvait faire fondre les roches ou, pour le moins, augmenter sérieusement leurs températures, réactivant le processus de mémorisation magnétique.

Bien évidemment, une mémoire magnétique implique l'existence d'un champ magnétique produit d'une certain façon. Dans le cas de la Lune, même si cela n'a clairement pas duré aussi longtemps que dans le cas de notre Planète bleue, il ne semble pas raisonnable d'expliquer la présence de ce champ sans faire appel à la théorie de la dynamo auto-excitatrice. Celle-ci permet de générer des champs magnétiques à partir d'un milieu conducteur fluide, turbulent, et dans un système physique en rotation - comme dans le cas de la géodynamo, dont on explore la physique en labo sur Terre avec l'expérience VKS.

Des impacts générateurs de plasma

Il n'en reste pas moins que les données des sondes spatiales en orbite et pas seulement celles des roches lunaires ont montré que certaines parties de la surface de la Lune, en particulier sur la face cachée, contiennent des roches aux signatures magnétiques étonnamment fortes dont on expliquait mal l'existence. En effet, notre satellite ne pouvait avoir autrefois bénéficié que d'un faible champ magnétique généré par un petit noyau en fusion. Les sélénologues pensaient donc que ce champ n'aurait probablement pas été suffisamment puissant pour magnétiser bien des roches de surface à ce point.

Mais la situation vient de changer, comme l'explique un article publié dans Science Advances qui suggère en se basant sur des simulations informatiques qu'un impact massif d'astéroïdes il y a des milliards d'années pourrait avoir brièvement amplifié le faible champ magnétique ancien de la Lune.

Menés par Isaac Narrett, étudiant diplômé du département des sciences de la Terre, de l'atmosphère et des planètes du Massachusetts Institute of Technology (MIT), les chercheurs ont monté qu'un tel impact en libérant l'énergie gravitationnelle d'un corps céleste massif sous forme de chaleur aurait non seulement fait fondre localement la surface de la Lune, mais aussi vaporisé la matière présente au point de l'ioniser, conduisant donc à la formation d'une grand nuage de plasma, une fournaise ressemblant à l'atmosphère solaire.

Comme l'explique un communiqué du MIT, « ce plasma aurait circulé autour de la Lune et se serait concentré à l'endroit opposé à celui de l'impact initial. À cet endroit, il aurait interagi avec le faible champ magnétique lunaire et l'aurait momentanément amplifié. Les roches présentes dans la région auraient pu enregistrer des signes de magnétisme accru avant que le champ ne disparaisse rapidement ».

Les planétologues vont un cran plus loin en se demandant si un tel impact n'est pas justement celui qui a produit la mer des Pluies, en latin Mare Imbrium, une mer située sur la face visible de la Lune qui s'est formée à la suite du remplissage par de la lave liquide d'un cratère d'impact géant de 1 123 kilomètres de diamètre préexistant.

SOURCE: https://www.futura-sciences.com/