La Lune se régale secrètement de l’atmosphère terrestre depuis des milliards d’années

La Lune absorbe silencieusement de minuscules fragments de l’atmosphère terrestre – et ce depuis des milliards d’années, révèle une nouvelle étude. Ce cas surprenant de cannibalisme cosmique est dû aux vents solaires suralimentés et, plus important encore, aux forces de notre propre planète. champ magnétique.

Ces résultats bouleversent une théorie vieille de 20 ans sur la façon dont certaines particules chargées, appelées ions, se sont retrouvées sur la surface lunaire, et pourraient avoir de grandes implications pour les prochaines missions lunaires, affirment les chercheurs.

Depuis que les missions Apollo de la NASA ont renvoyé pour la première fois des échantillons lunaires sur Terre au début des années 1970, les scientifiques ont été intrigués par les traces de substances volatiles – des substances qui se vaporisent à des températures relativement basses, notamment l’eau, le dioxyde de carbone, l’hélium, l’argon et l’azote – qu’ils ont trouvées dans le sol de la lune, ou régolithe. Il est vite devenu clair que certaines de ces substances, en particulier les ions azote, provenaient de la haute atmosphère terrestre et avaient très probablement été soufflées sur la Lune par rafales de vent solaire. (Des recherches récentes ont également montré que certaines substances volatiles présentes sur la Lune, comme l’eau, pourraient être créé directement par le vent solaire et n’ont aucun lien terrestre.)

Depuis 2005, la théorie principale suggère que ce transfert de matière n’aurait pu se produire qu’avant que la Terre ne développe son champ magnétique, ou magnétosphère, car ce champ de force invisible aurait probablement piégé tous les ions atmosphériques chassés de notre planète.

Cependant, dans la nouvelle étude publiée le 11 décembre dans la revue Communications Terre et Environnementles scientifiques ont combiné les données des échantillons d’Apollo avec des modèles informatiques simulant l’évolution de la magnétosphère terrestre et ont découvert que le transfert d’ions atmosphériques était plus important à chaque fois que la Lune la traverse. la queue magnétique de notre planète — la plus grande section de la magnétosphère qui pointe toujours à l’opposé du soleil. (Cet alignement se produit lorsque la Terre se situe entre la Lune et le Soleil, à l’approche de la phase de pleine lune chaque mois).

Les modèles ont révélé que, plutôt que d’empêcher les ions atmosphériques d’être expulsés de notre planète, les lignes de champ magnétique à l’intérieur de la queue de la Terre agissent comme des autoroutes invisibles pour les particules chargées, les guidant vers la Lune, où elles sont ensuite installées dans le régolithe lunaire.

Cela signifie que le transfert d’ions atmosphériques a probablement commencé peu de temps après la magnétosphère. a pris forme il y a environ 3,7 milliards d’années – et cela se produit probablement encore aujourd’hui.

Jusqu’à présent, les scientifiques pensaient que le régolithe lunaire ne contiennent que des traces de la première atmosphère terrestre. Cependant, la nouvelle étude suggère que ces échantillons pourraient en réalité agir comme une capsule temporelle pour notre atmosphère et notre magnétosphère.

« En combinant les données des particules préservées dans le sol lunaire avec la modélisation informatique de la façon dont le vent solaire interagit avec l’atmosphère terrestre, nous pouvons retracer l’histoire de l’atmosphère terrestre et de son champ magnétique », co-auteur de l’étude. Éric Blackmanastrophysicien théoricien et physicien des plasmas à l’Université de Rochester, a déclaré dans un déclaration.

En conséquence, le régolithe collecté lors des prochaines missions lunaires, comme celle de la NASA Programme Artémisqui vise à poser des bottes sur la Lune d’ici 2028, et les missions lunaires chinoises, qui ont déjà ramené des échantillons lunaires sur Terre – pourrait aider les chercheurs à combler les lacunes de l’histoire géologique de notre planète.

La Terre n’est pas le seul objet du système solaire à perdre de minuscules morceaux d’elle-même à cause du vent solaire. Mercure est souvent vu avec une longue queue de poussière semblable à une comète qui est soufflé de sa surface, tandis que la lune aussi a une queue d’ions sodium ablés que la Terre traverse à plusieurs reprises.

En étudiant plus en détail comment la Terre perd son atmosphère au profit de la Lune, les chercheurs espèrent en apprendre davantage sur les causes possibles de cette perte. s’est produit ailleurs dans notre voisinage cosmique.

« Notre étude pourrait également avoir des implications plus larges pour comprendre les premières fuites atmosphériques sur des planètes comme Mars, qui ne dispose pas aujourd’hui d’un champ magnétique global mais qui en possédait un semblable à celui de la Terre dans le passé », a déclaré l’auteur principal de l’étude. Shubhonkar Paramanickun planétologue de l’Université de Rochester, a déclaré dans le communiqué. Les recherches futures pourraient aider les scientifiques à « mieux comprendre comment ces processus façonnent l’habitabilité planétaire », a-t-il ajouté.