Nous savons tous qu’il n’y a pas d’air à respirer sur la Lune, mais de nouvelles preuves suggèrent que la surface lunaire est continuellement arrosée par l’oxygène qui s’échappe de la Terre – et ce depuis des milliards d’années, depuis que l’atmosphère terrestre s’est développée.
Les scientifiques ont découvert que les ions d’oxygène de l’atmosphère terrestre sont transportés vers la Lune une fois par mois, pendant une fenêtre de cinq jours où le satellite lunaire traverse la magnétosphère protectrice de notre planète. Pendant ce laps de temps, la Lune passe derrière la Terre, bénéficiant d’un court répit dans le souffle du vent solaire du Soleil, et est arrosée par un flux de matière fuyant la Terre.
Alors que les scientifiques avaient déjà suggéré que des traces de gaz tels que l’azote pouvaient se retrouver sur la surface lunaire après s’être échappés de notre atmosphère, c’est la première fois que les chercheurs montrent que l’oxygène – l’un des composants les plus importants de la vie sur Terre – est également expédié directement sur la Lune.
“Notre nouvelle découverte suggère que le système Terre-Lune évolue non seulement physiquement mais aussi chimiquement”, a déclaré à EOS l’astrophysicien Kentaro Terada, de l’université d’Osaka, au Japon.
Ces résultats pourraient expliquer un mystère de longue date concernant la composition chimique des roches lunaires.
Comme la Lune n’a pas de champ magnétique protecteur comme la Terre, elle est presque constamment frappée par le vent solaire, un flux de particules hautement chargées émanant du Soleil.
Pour cette raison, on pensait que les sédiments lunaires prélevés sur la surface exposée de la Lune fourniraient une correspondance chimique avec la matière qui compose le vent solaire.
Mais lorsque les scientifiques ont analysé les roches lunaires en 2006, ils ont constaté que les niveaux d’oxygène ne correspondaient pas, ce qui aurait pu signifier que quelque chose d’autre modifiait la composition de l’oxygène dans le sol lunaire.
Aujourd’hui, l’équipe de Terada a une explication de ce que pourrait être cette contamination.
En analysant les données de l’orbiteur lunaire japonais SELENE (alias Kaguya), ils ont découvert que l’engin spatial a enregistré des niveaux élevés d’ions oxygène – des molécules d’oxygène chargées positivement – alors qu’il était en orbite autour de la Lune entre 2007 et 2009.
Le problème, c’est que ces ions oxygène n’étaient pas constants. SELENE n’a détecté ce produit chimique que pendant une période distincte de cinq jours au cours de chaque orbite lunaire, qui dure environ 27 jours.
Cette courte fenêtre coïncide avec le moment où le vaisseau spatial et la Lune sont protégés du vent solaire par la magnétosphère de la Terre.
Université d’Osaka/NASA
Comme vous pouvez le voir sur l’image ci-dessus, le champ magnétique protecteur n’est pas sphérique, mais enveloppe la planète en forme de larme, le bord arrondi de la larme faisant face au Soleil, et la longue queue – appelée magnéto – s’étendant derrière la Terre.
Alors que la magnétosphère protège largement ce qui s’y trouve du rayonnement solaire, la force des vents solaires pousse certaines particules de l’atmosphère terrestre dans une section de la queue de la magnétosphère appelée la nappe de plasma – ce qui, selon les chercheurs, est l’explication la plus plausible de la façon dont l’oxygène terrestre se retrouve intégré au sol lunaire.
” La haute atmosphère [de la Terre] est constituée d’ions d’oxygène qui sont facilement captés par le vent solaire et transportés vers la Lune “, a expliqué Terada à Rebecca Boyle de The Atlantic.
“Peut-être qu’une partie est implantée sur la Lune, et qu’une autre partie est perdue dans l’espace interplanétaire”
Si l’hypothèse est correcte, cela pourrait signifier que la Lune conserve de l’oxygène ancien datant de l’époque où l’atmosphère de la Terre n’était que très jeune, soit il y a 2,5 milliards d’années, suggèrent les chercheurs.
Si la possibilité d’examiner cet oxygène pourrait être précieuse pour les scientifiques qui espèrent étudier la composition chimique de l’atmosphère de notre planète il y a des milliards d’années, ces traces lunaires du passé de la Terre pourraient ne pas constituer un laboratoire très pratique.
La surface de la Lune est continuellement bombardée et altérée par des météorites, qui pourraient avoir déplacé les ions d’oxygène ou les avoir enfouis profondément sous la surface lunaire.
Maintenant que nous pensons que la Lune peut conserver de l’oxygène ancien provenant du passé de la Terre, de nouvelles questions intrigantes se posent.
“Pour moi, c’était cool qu’une lune d’une planète puisse préserver des informations sur la planète, juste à partir du vent solaire”, a déclaré à The Atlantic le planétologue Craig Hardgrove de l’Arizona State University, qui n’a pas participé à l’étude.
“Comment faire sortir l’information, c’est un autre article”
Les résultats de l’étude sont publiés dans Nature Astronomy.