Un étrange nuage de poussière déséquilibré enveloppe la Terre lunetoujours incliné vers le côté qui fait face au soleil. Maintenant, une nouvelle étude pourrait enfin expliquer comment le nuage asymétrique a pris sa forme.
La majeure partie de la surface de la Lune est recouverte d’une couche de poussière grise et de roches meubles. Cette couche, appelée régolithe, apparaît parce que la surface lunaire est constamment bombardée par micrométéoroïdes — de minuscules roches spatiales créées par des collisions d’astéroïdes et de comètes. Sans atmosphère protectrice — ce qui, en TerreDans le cas de cette planète, les micrométéoroïdes brûlent sous forme d' »étoiles filantes » – la lune est frappée quotidiennement par plusieurs tonnes de micrométéoroïdes. Ces impacts, à leur tour, réduisent en poussière les roches du régolithe.
Les micrométéoroïdes soulèvent également la poussière lunaire. En 2015, les chercheurs trouvé que cette poussière montante crée un nuage massif qui s’étend sur plusieurs centaines de kilomètres au-dessus de la surface lunaire. Le nuage n’est pas très épais et n’est pas visible à l’œil nu, Sébastien Verkerckechercheur postdoctoral au Centre National d’Etudes Spatiales (l’agence spatiale nationale française) à Paris et premier auteur de la nouvelle étude, a déclaré à Live Science dans un e-mail.
« La densité maximale mesurée n’était que de 0,004 particules par mètre cube (l’équivalent de 4 grains de poussière dans un silo à grains) », a-t-il précisé. Cependant, le nuage a la particularité d’être asymétrique, avec plus de poussière présente sur la face diurne de la lune (la face faisant face au soleil à un moment donné) que sur sa face nocturne. En fait, le nuage est « le plus dense près de la surface, près du terminateur de l’aube« , a ajouté Verkercke, faisant référence à la ligne nette qui sépare la lumière du soleil de l’obscurité à la surface de la lune.
Les découvreurs du nuage avaient attribué ce déséquilibre à des groupes de météoroïdes spécifiques dont les trajectoires amènent les météoroïdes à frapper plus fréquemment la surface diurne. Mais la différence évidente entre les faces diurne et nocturne de la lune – la température – a frappé Verkercke.
Alors que la surface de la lune est souvent griller pendant la journéeavec des températures bien supérieures à celles de l’endroit le plus chaud de la Terre, la nuit lunaire est quatre fois plus froide que la température moyenne de l’Antarctique. Cette énorme variation de température allant jusqu’à 545 degrés Fahrenheit (285 degrés Celsius) a amené Verkercke et ses co-auteurs à se demander si elle pouvait être responsable de l’apparence asymétrique du nuage.
Pour tester cette hypothèse, Verkercke et ses collègues (chercheurs d’universités américaines et européennes) se sont tournés vers des modèles informatiques. L’équipe a simulé de minuscules météoroïdes – chacun de la largeur d’un cheveu humain – s’écrasant dans la poussière lunaire à deux températures, 233 degrés Fahrenheit (112 degrés Celsius) et moins 297 degrés Fahrenheit (moins 183 degrés Celsius), correspondant respectivement aux températures moyennes diurnes et avant l’aube de la lune.
« Les grains de poussière éjectés sont ensuite suivis individuellement pour surveiller leur répartition dans l’espace », a déclaré Verkercke. Les chercheurs ont également répété les simulations tout en variant la compacité de l’emballage.
Ils ont découvert que les météoroïdes qui frappent des surfaces « plus moelleuses » rejettent de plus petites quantités de poussière, car le caractère pelucheux de la surface amortit les impacts. En revanche, les météoroïdes qui frappent des surfaces plus compactes produisent de plus grandes quantités de particules de poussière à faible vitesse. Les chercheurs pensent que cette différence signifie que les nuages de poussière peuvent être un indicateur de la compacité de la surface lunaire.
De plus, les météoroïdes diurnes soulèvent 6 à 8 % plus de poussière que les météorites nocturnes. Et une plus grande fraction de ces particules de poussière à haute température (par rapport à celles formées à basse température) ont suffisamment d’énergie pour atteindre la hauteur des satellites en orbite qui peuvent les détecter. Les plus grandes quantités de poussière soulevées et les plus grandes fractions de poussière atteignant les satellites pourraient expliquer l’excès de poussière diurne, expliquent les chercheurs dans l’étude publiée le 15 octobre dans le journal. Journal de recherche géophysique : Planètes.
L’équipe prévoit d’étendre son analyse à d’autres organismes du système solaire qui sont impactés par de petits météoroïdes. Verkercke a noté qu’un cas particulièrement intéressant est celui Mercurequi a une température beaucoup plus chaude que la surface diurne de la lune et donc une plus grande différence de température jour-nuit. Cela devrait à son tour créer un nuage de poussière encore plus asymétrique.
Les chercheurs espèrent reproduire virtuellement cette observation hypothétique, que le BepiColombo la mission vers Mercure enquêtera également, a ajouté Verkercke.
