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

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 physicienphysicien 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.

Les missions ApolloApollo 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 laveslaves crachées par les volcansvolcans 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.

D’année en année, la lune ne paraît jamais changer. Les cratères et autres formations semblent désormais permanents, mais la lune n’a pas toujours ressemblé à cela. Grâce au Lunar Reconnaissance Orbiter de la Nasa, nous avons désormais un meilleur aperçu d’une partie de l’histoire de la Lune. Apprenez-en plus dans cette vidéo ! © Goddard Space Flight Center de la Nasa

Des impacts générateurs de plasma

Il n’en reste pas moins que les données des sondes spatiales en orbiteorbite 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 fusionfusion. 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 informatiquessimulations informatiques qu’un impact massif d’astéroïdesastéroïdes 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’atmosphèreatmosphère 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 chaleurchaleur aurait non seulement fait fondre localement la surface de la Lune, mais aussi vaporisé la matièrematière présente au point de l’ioniser, conduisant donc à la formation d’une grand nuagenuage de plasma, une fournaise ressemblant à l’atmosphère solaire.

La sonde japonaise Kaguya survole Jackson, un cratère d’impact lunaire important qui se trouve dans l’hémisphère Nord, sur la face cachée de la Lune. © Jaxa

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 magnétismemagnétisme 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 liquideliquide d’un cratère d’impact géant de 1 123 kilomètres de diamètre préexistant.

Bien que la mer des Pluies soit la deuxième mer par sa superficie après l’océan des Tempêtes (Oceanus Procellarum), elle est la plus grande mer associée à un seul bassin d’impact alors que l’océan des Tempêtes en comporte plusieurs. © Jaxa