Le champ magnétique lunaire aurait duré au moins 800 millions d'années
PartagerUn nouvel échantillon de roche lunaire apporte de l’eau au moulin de ceux qui pensent que la Lune possédait autrefois son propre champ magnétique généré par effet dynamo. Surtout, une roche lunaire rapportée sur Terre par Apollo 11 indiquerait que cette dynamo était encore active 800 millions d’années après la formation de la Lune, une longévité qui bousculerait ce que l'on pensait jusqu'à présent.
La Lune a-t-elle un jour généré son propre champ magnétique ? La question est débattue depuis un certain temps. On a tout de même trouvé des traces de champs magnétiques fossilisés dans les roches lunaires rapportées par les missions Apollo et des champs magnétiques rémanents ont été mesurés depuis l’espace, comme la sonde Clementine l’a montré.
Une précédente analyse d’un échantillon de roche lunaire avait indiqué qu’il devait y avoir un champ magnétique important et stable à la surface de la Lune il y a 4,2 milliards d’années. Le problème est qu’en raison de la petite taille de la Lune, elle ne devait pas avoir suffisamment de réserves d’énergie, que ce soit sous forme d’éléments radioactifs ou de chaleur d’accrétion résiduelle, pour avoir pu garder un noyau convectif produisant le champ magnétique mesuré. On sait que sur Terre, il en est tout autrement et que la dynamo autoexcitatrice, dont on explore le fonctionnement en laboratoire au moyen de l’expérience VKS, est toujours active.
Un groupe de chercheurs vient pourtant d’apporter une nouvelle pièce au débat en publiant dans Science un article portant sur l’analyse d’un basalte lunaire. Récoltée sur la surface de la Lune par Neil Armstrong et Buzz Aldrin (que l'on a pu voir récemment aux commandes du LHC) à l’occasion de la mission Apollo 11, la roche lunaire porte le numéro 10.020 dans les archives de la Nasa.
Une coupe de l'échantillon de roche lunaire 10.020 rapporté par Apollo 11. L'observation est faite avec un microscope à lumière polarisée, ce qui donne les couleurs particulières aux minéraux de la roche. © Nasa
Une dynamo entretenue par des forces de marée ?
Les cosmochimistes ont daté l’échantillon 10.020 grâce à la méthode du potassium-argon. L’âge de la roche récoltée sur le bord sud-ouest de la mer de la Tranquillité a été estimé à environ 3,7 milliards d’années, c'est-à-dire après la fin du fameux Grand Bombardement tardif. Or, les chercheurs ont mesuré aussi la présence d’un champ magnétique rémanent.
Se posait alors la question de savoir si ce champ était le reste d’une magnétosphère propre à la Lune ou bien le reste d’un champ magnétique transitoire généré bien après la formation de la roche, à l’occasion d’un impact de météorite. Ce champ se serait figé dans le basalte si sa température a préalablement augmenté transitoirement elle aussi.
Pour éliminer cette possibilité, il suffisait de réaliser de nouvelles mesures portant sur les isotopes de potassium-argon, utilisables en tant que thermochronomètres. Ces mesures ont révélé que seule la lumière du Soleil avait pu chauffer 10.020 depuis sa cristallisation il y a 3,7 milliards d’années.
Il semble donc bien qu’un champ magnétique important, généré par effet dynamo, existait encore sur la Lune 800 millions d’années après sa formation. Ce qui pose le problème de la source d’énergie responsable de l’entretien de mouvements de convection turbulents dans le petit noyau métallique de la Lune de cette époque. Notre planète pourrait en être la cause puisque son satellite en était alors plus proche et la Terre a pu chauffer le noyau lunaire par le jeu des forces de marée.
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