La lune protégeait autrefois l’atmosphère terrestre par un champ magnétique

Dans le passé, la Lune et la Terre partageaient des champs magnétiques et protégeaient leur atmosphère des mauvais vents solaires.

Terre et lune
La lune a protégé notre atmosphère

Il y a 4,5 milliards d’années, la surface de la terre était un vaste et chaud chaos. Lorsque la vie était encore possible au loin, les températures pouvaient faire fondre les paupières et l’air se tuait en quelques secondes. Même le soleil était jeune – et il a bombardé la petite Terre avec des éclats de rayonnement inamicaux, appelés éruptions et éjections de masse coronale, qui ont projeté des flux de particules hautement chargées vers une planète déjà hostile.

En bref, la jeune terre n’était pas un endroit très agréable à vivre.

Cependant, le bouclier magnétique de la Lune, aujourd’hui disparu, pourrait avoir aidé notre petite planète bleue à préserver son atmosphère et, à terme, à soutenir et développer la vie dans un climat habitable, selon une étude menée par la NASA et publiée dans la revue Science Advances.

La lune a autrefois protégé la terre avec un bouclier, dit la NASA

La lune protège des vents solaires
Illustration de la NASA : La lune a protégé la terre des vents solaires

“La Lune semble avoir fourni à la Terre une barrière protectrice considérable contre le vent solaire, qui a été essentielle à la capacité de la Terre à maintenir son atmosphère pendant cette période”, a déclaré Jim Green, scientifique en chef de la NASA et auteur principal de l’étude. “Nous sommes impatients de donner suite à ces résultats lorsque la NASA enverra des astronautes sur la Lune dans le cadre du programme Artemis pour ramener des échantillons critiques du pôle Sud de la Lune.

Il est prévisible que la Lune a connu une naissance violente il y a 4,5 milliards d’années – quand une proto-planète de la taille de Mars appelée Theia, selon les théories dominantes, a frappé la Terre primitive (qui avait moins de 100 millions d’années) de façon insensée.

Les débris de cette collision cataclysmique ont ensuite fusionné avec notre lune, tandis que les matériaux restants sont retombés dans la terre. L’effet de la gravité de la Lune a stabilisé l’axe de rotation de la Terre qui, à ce moment-là, tournait si vite qu’une journée ne durait que cinq heures.

À cette époque, la lune était beaucoup plus proche de la terre – et donc aussi beaucoup plus grosse dans le ciel. Lorsque la gravité de la lune tire sur nos océans, l’eau est chauffée – et donc l’énergie est dissipée. En conséquence, la lune s’éloigne de la terre chaque année à une vitesse de 3,81 cm (1,5 pouces), soit à peu près la largeur de deux pièces de dix cents adjacentes.

Simulation de la magnétosphère de la lune

Champs magnétiques de la Terre et de la Lune
Illustration de la NASA : la Terre et la Lune avaient toutes deux des champs magnétiques

La nouvelle étude – menée par la NASA – a simulé le fonctionnement des champs magnétiques de la terre et de la lune il y a environ 4 milliards d’années. Les scientifiques ont construit un modèle informatique pour étudier le comportement des champs magnétiques des deux objets à deux positions au cours de leurs orbites respectives, selon un article de blog sur le site de la NASA.

Parfois, la magnétosphère de la Lune devenait une barrière contre le rayonnement solaire intense qui frappait le système Terre-Lune, ont écrit les scientifiques. En effet, les deux magnétosphères étaient encore reliées dans les régions polaires des deux objets. Le fait que les particules à haute énergie du vent solaire ne pouvaient pas pénétrer les champs magnétiques superposés a été crucial pour le développement de la Terre – ainsi une atmosphère très rayée est restée intacte et nous a peut-être sauvé du sort de Mars.

Il est intéressant de noter que les deux atmosphères ont échangé de la matière. La lumière ultraviolette intense provenant du Soleil a probablement arraché des électrons aux particules neutres présentes dans l’atmosphère terrestre et leur a donné la charge dont ils avaient besoin pour se déplacer le long des lignes de champ magnétique de la Lune jusqu’à celle-ci, a déclaré la NASA.

Cela aurait pu aider la lune à l’époque à maintenir une atmosphère mince – ce qui est une étrange façon de penser à la lune. Mais comme on a trouvé de l’azote dans des échantillons de roches lunaires, l’idée que l’atmosphère terrestre a jadis envoyé des matériaux pour devenir l’ancienne atmosphère de la Lune n’est pas si farfelue – car l’atmosphère terrestre était et est toujours dominée par l’azote.

L’exploration des champs magnétiques de la lune nous aide à comprendre son intérieur

Les scientifiques supposent que cette période de chevauchement des champs magnétiques entre la Lune et la Terre a probablement eu lieu il y a 4,1 à 3,5 milliards d’années.

“Comprendre l’histoire du champ magnétique de la Lune nous aide non seulement à comprendre les premières atmosphères possibles, mais aussi comment l’intérieur de la Lune a évolué”, a déclaré David Draper, scientifique en chef adjoint de la NASA et co-auteur de l’étude. “Il nous dit à quoi pouvait ressembler le noyau de la Lune – probablement une combinaison de métal liquide et solide à un moment donné de son histoire – et c’est une pièce très importante du puzzle du fonctionnement intérieur de la Lune.

Bien sûr, l’intérieur de la lune s’est refroidi, a perdu sa magnétosphère et finalement son atmosphère. Le champ magnétique a considérablement diminué il y a 3,2 milliards d’années et est “mort” il y a environ 1,5 milliard d’années. En l’absence d’un champ magnétique, le vent solaire a balayé l’atmosphère de la Lune précoce – un peu comme ce qui est arrivé à Mars.

Il est extrêmement fascinant d’imaginer comment l’air que nous respirons se dirige vers la lune et en revient, et les nouvelles découvertes scientifiques comme celle-ci ne sont que la pointe d’un flux de connaissances qui nous attend lorsque nous retournerons à notre satellite lunaire, que la NASA prévoit dans le cadre du programme Artemis – pour envoyer la première femme et le prochain homme sur la lune en 2024.