La Lune aurait pu former une barrière protectrice pour la Terre, lui permettant peut-être de développer des conditions d’habitabilité. Cette hypothèse d’une Lune jouant un rôle méconnu de bouclier pour notre planète a été explorée dans une étude, parue dans Science Advances le 14 octobre 2020, relayée par la Nasa.
« Les magnétosphères couplées Terre-Lune fonctionnent ensemble pour protéger les jeunes atmosphères de la Terre et de la Lune », avancent les auteurs de ce texte. À l’intérieur d’une magnétosphère, une planète (dans le cas de la Terre) est protégée des rayons cosmiques et des particules que le Soleil émet, connues sous le nom de vent solaire.
« La Lune semble avoir été une barrière protectrice substantielle contre le vent solaire pour la Terre, ce qui était essentiel à la capacité de la Terre à maintenir son atmosphère pendant cette période », résume le physicien James L. Green, qui a co-écrit l’étude, dans le communiqué de la Nasa.
La Lune aussi aurait eu sa magnétosphère
Pour comprendre la portée de ces travaux, il faut rappeler le scénario, partagé par de nombreux scientifiques, qui tente d’expliquer la formation de la Lune : l’hypothèse de l’impact géant. Dans ce modèle, « un objet de la taille de Mars, nommé Théia, est entré en collision avec la proto-Terre au cours de la formation initiale du système solaire », écrivent les auteurs. Les débris de cette collision auraient formé la Terre et la Lune.
Les chercheurs ont alors supposé que le noyau de fer de la Lune résultant devait être plus petit que le noyau de Théia. « Pendant des décennies, on a supposé que la Lune n’aurait pas la capacité de générer et de maintenir une dynamo magnétique substantielle à partir de ce petit noyau », complètent les scientifiques. Autrement dit : ce noyau aurait été trop petit pour permettre à la Lune de posséder un champ magnétique global et durable. L’étude d’échantillons récoltés à la surface lunaire lors des missions Apollo a changé cette perception : les indices que la Lune a aussi eu une magnétosphère (peut-être même plus forte que celle de la Terre aujourd’hui) s’accumulent.
La Lune et la Terre, autrefois « magnétiquement connectées »
Dans cette nouvelle étude, les scientifiques ont cherché à simuler les champs magnétiques de la Terre et de la Lune, tels qu’ils pouvaient être il y a environ 4 milliards d’années. Ils ont observé comment fonctionnaient les champs magnétiques, en étudiant plusieurs positions sur les orbites des deux astres. C’est ainsi qu’ils ont estimé qu’à certains moments, la Lune aurait pu jouer ce rôle de bouclier protecteur. Cela tiendrait au fait que la Lune et la Terre auraient été « magnétiquement connectées » au niveau de leurs régions polaires, décrit la Nasa dans son communiqué.
Selon leur scénario, la Lune n’aurait pas simplement empêché une partie des particules du vent solaire d’arriver jusqu’à la Terre. Il y aurait aussi eu un phénomène de la Terre vers la Lune. La lumière ultraviolette émise par le Soleil aurait ôté les électrons des particules neutres présentes dans la haute atmosphère de la Terre. Ces particules chargées auraient pu voyager vers la Lune. Elles auraient favorisé le maintien d’une atmosphère protectrice, plutôt mince, autour de la Lune.
Pourquoi la Lune aurait-elle perdu son champ magnétique ?
Ce lien particulier entre les champs magnétiques de la Terre et la Lune aurait existé il y a entre 4,1 et 3,5 milliards d’années. Avec le refroidissement progressif de son intérieur, la Lune a, semble-t-il, fini par perdre sa magnétosphère puis son atmosphère. Les scientifiques estiment que le champ magnétique de la Lune aurait disparu il y a 1,5 milliard d’années.
Les conclusions de cette nouvelle étude ne sont pas seulement intéressantes pour percer les mystères de la relation passée entre la Terre et la Lune. Elles peuvent être utiles pour mieux cerner les exoplanètes et leur potentielle habitabilité, en comprenant la façon dont elles peuvent être exposées à des vents stellaires, et en explorant si ces exoplanètes et leurs éventuelles lunes peuvent avoir de puissantes magnétosphères. Les chercheurs concluent en espérant que le futur programme d’exploration lunaire Artémis pourra permettre de tester leur hypothèse.
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