De l’eau de l’atmosphère terrestre pourrait tomber en pluie sur la Lune
La Lune ressemble peut-être à une grosse boule desséchée, mais il y a plus d’eau là-haut qu’on ne le pense. Dans une nouvelle étude, des scientifiques ont montré qu’une partie au moins de cette eau pourrait avoir été projetée sur la surface lunaire par l’atmosphère terrestre.
Image d’entête : la distribution de la glace de surface au pôle sud de la Lune (à gauche) et au pôle nord (à droite), détectée par l’instrument Moon Mineralogy Mapper de la NASA. Le bleu représente les emplacements des glaces, tracés sur une image de la surface lunaire, où l’échelle de gris correspond à la température de surface (plus foncé pour les zones froides et plus clair pour les zones chaudes). (NASA)
Au cours des dix dernières années environ, de l’eau a été détectée sur la Lune par de nombreux engins spatiaux. La plus grande partie de cette eau semble se présenter sous forme de glace, particulièrement concentrée autour des pôles, tandis que d’autres régions de la surface lunaire pourraient abriter des minéraux riches en eau. Le suivi de cette substance vitale pourrait permettre de déterminer l’emplacement des futures missions avec équipage sur la Lune.
Mais comment cette eau est-elle arrivée là ? L’explication la plus largement acceptée est que la majorité de l’eau a été apportée par les impacts de comètes et d’astéroïdes au cours de milliards d’années, mais une partie a pu être déposée sous forme d’ions d’hydrogène et d’oxygène provenant du vent solaire. D’autres encore pourraient remonter à la formation de la Lune elle-même, lorsqu’une énorme protoplanète s’est écrasée sur la Terre primitive il y a 4,4 milliards d’années, emportant avec elle de l’eau.
Aujourd’hui, des chercheurs de l’Université de l’Alaska de Fairbanks (États-Unis) ont proposé un nouveau mécanisme qui pourrait expliquer en partie la présence d’eau sur la Lune : une pluie tombant de l’atmosphère terrestre pendant quelques jours chaque mois.
Le champ magnétique de la Terre crée une bulle appelée magnétosphère, qui nous protège des rayons cosmiques. Cette bulle est arrondie au niveau du bord d’attaque et forme une pointe derrière la planète, un peu comme la queue d’une comète. Et pendant 5 jours chaque mois, la Lune passe à travers cette queue.
Certaines lignes de champ de la Terre sont brisées, une seule extrémité étant encore reliée à la planète, et les ions d’hydrogène et d’oxygène de l’atmosphère peuvent s’échapper dans l’espace par ces lignes. Cependant, lorsque la Lune traverse la queue magnétique, certaines de ces lignes de champ brisées se reconnectent, envoyant les ions libérés vers la Terre. Certains d’entre eux frappent la surface de la Lune.
Schéma tiré de l’étude montrant la lune s’approchant de la queue magnétique de la Terre. (Gunther Kletetschka et col./ Scientific Reports)
Selon Gunther Kletetschka, chercheur principal de l’étude :
C’est comme si la Lune était sous une douche, une douche d’ions d’eau revenant vers la Terre, tombant sur la surface de la Lune.
Les chercheurs ont calculé que des milliards d’années de ce processus auraient pu déverser 3 500 km3 d’eau sur les pôles lunaires. Et ce chiffre se fonde uniquement sur le calcul du volume le plus faible, où seulement 1 % des ions s’échappant de la Terre atteignent la Lune.
Bien sûr, l’eau de la Lune est très probablement arrivée par divers mécanismes, dont cette nouvelle idée n’est qu’un exemple.
L’étude publiée dans Scientific Reports : Distribution of water phase near the poles of the Moon from gravity aspects et présentée sur le site de l’Université de l’Alaska de Fairbanks : Earth’s atmosphere may be source of some lunar water.