Pendant des décennies, les scientifiques se sont demandé si la Lune possédait autrefois un champ magnétique puissant et soutenu. Une nouvelle analyse des roches lunaires de l’ère Apollo suggère que même si la Lune a connu des périodes d’activité magnétique intense, celles-ci ont été brèves et peu fréquentes – ne durant que quelques milliers d’années, voire des décennies – plutôt que d’être une caractéristique de longue durée. La recherche, publiée dans Nature Geoscience, affine notre compréhension des débuts de l’histoire de la Lune et des forces qui ont façonné son environnement magnétique.
Le débat de longue date et le biais d’échantillonnage d’Apollo
Le cœur du mystère réside dans la répartition géographique limitée des sites d’atterrissage de la mission Apollo. Les astronautes ont atterri à peu près dans les mêmes régions équatoriales, principalement sur des plaines basaltiques sombres et plates appelées Maria. Ces zones sont riches en basaltes de titane, ce qui en fait des cibles faciles pour l’atterrissage mais créent un échantillon biaisé de la composition globale de la Lune.
Les premières analyses de ces roches suggéraient un champ magnétique plus fort et plus persistant que ne le permettaient certains modèles. Le petit noyau de la Lune – seulement un septième de son rayon – rendait improbable un champ puissant et durable. Cette divergence a alimenté le débat.
Le titane comme clé : relier la composition des roches à la force magnétique
La nouvelle étude relie directement la teneur en titane des roches lunaires à leur force magnétique. Les échantillons contenant moins de 6 % de titane présentaient de faibles champs magnétiques, tandis que ceux contenant des concentrations plus élevées présentaient un magnétisme significativement plus fort. Cette corrélation suggère que les périodes d’activité magnétique intense ont coïncidé avec la fonte de matériaux riches en titane au plus profond du manteau lunaire.
“Pendant de très courtes périodes… la fusion de roches riches en titane à la limite noyau-manteau de la Lune a entraîné la génération d’un champ très puissant.” – Claire Nichols, Université d’Oxford.
Cette fusion s’est probablement produite en raison de sources de chaleur localisées, provoquant des poussées temporaires de magnétisme. La recherche confirme que le champ magnétique de la Lune a été largement faible pendant la majeure partie de son histoire de 4,5 milliards d’années, avec de brèves poussées localisées de forte activité.
Apollo Rocks : un ensemble de données limité mais crucial
Les archives Apollo contiennent environ 842 livres (382 kg) de roches lunaires, soit une partie substantielle des 1 433 livres (650 kg) sur Terre (y compris les météorites). Bien qu’ils aient été largement étudiés, ces échantillons ont toujours été connus pour constituer un sous-ensemble statistiquement biaisé de l’ensemble des archives géologiques de la Lune. L’équipe de recherche a effectué des simulations confirmant qu’un échantillon aléatoire de matériau lunaire n’aurait qu’une faible chance de contenir des roches fortement magnétiques. Cela renforce la nécessité d’un échantillonnage plus diversifié.
Exploration du futur avec Artemis
Les missions Artemis dirigées par la NASA visent à remédier à ce biais d’échantillonnage en atterrissant dans un plus large éventail d’emplacements lunaires. La collecte d’échantillons sur une zone géographique plus large fournira une image plus complète de l’histoire magnétique de la Lune. Cela permettra de confirmer si ces sursauts de fort magnétisme étaient répandus ou limités à des régions spécifiques.
En fin de compte, la nouvelle analyse des roches d’Apollo précise que même si la Lune a expérimenté une forte activité magnétique, il s’agissait d’un phénomène éphémère et non d’une caractéristique durable de son évolution précoce. Les prochaines missions Artemis promettent de combler les lacunes de nos connaissances et de résoudre les incertitudes restantes.
