tourbillons lunaires

De mystérieux  »tourbillons lunaires » pointent vers le passé volcanique et magnétique de la lune

Le mystère des tourbillons lunaires, l’une des plus belles anomalies optiques du système solaire, pourrait enfin être résolu. La solution fait allusion au dynamisme de l’ancien passé de la lune en tant que lieu d’activité volcanique et de champ magnétique généré à l’intérieur. Elle remet également en question notre image de la géologie actuelle de la lune.

Le mystère des tourbillons lunaires

Le mystère derrière les tourbillons lunaires, l’une des plus belles anomalies optiques du système solaire, pourrait enfin être résolu grâce à une étude conjointe de la Rutgers University et de la University of California Berkeley.

La solution fait allusion au dynamisme de l’ancien passé de la lune en tant que lieu d’activité volcanique et de champ magnétique généré à l’intérieur. Elle remet également en question notre image de la géologie actuelle de la lune.

Les tourbillons lunaires ressemblent à des nuages clairs et serpents peints sur la surface sombre de la lune. Le plus célèbre, appelé Reiner Gamma, mesure environ 40 milles de long et est populaire auprès des astronomes de l’arrière-cour. La plupart des tourbillons lunaires partagent leur emplacement avec des champs magnétiques puissants et localisés. Les motifs clairs et sombres peuvent apparaître lorsque ces champs magnétiques dévient les particules du vent solaire et ralentissent le vieillissement de certaines parties de la surface lunaire.

« Mais la cause de ces champs magnétiques, et donc des tourbillons eux-mêmes, était depuis longtemps un mystère « , a déclaré Sonia Tikoo, coauteure de l’étude récemment publiée dans le Journal of Geophysical Research — Planets et professeure adjointe au Département des sciences de la Terre et des planètes de la Rutgers University, au Nouveau-Brunswick. « Pour le résoudre, nous devions découvrir quel genre de caractéristique géologique pouvait produire ces champs magnétiques, et pourquoi leur magnétisme est si puissant. »

Champs magnétiques

En s’appuyant sur ce que l’on sait de la géométrie complexe des tourbillons lunaires et de la force des champs magnétiques qui leur sont associés, les chercheurs ont mis au point des modèles mathématiques pour les « aimants » géologiques. Ils ont découvert que chaque tourbillon doit se trouver au-dessus d’un objet magnétique qui est étroit et enterré près de la surface de la lune.

L’image correspond à des tubes de lave, des structures longues et étroites formées par la lave qui s’écoule pendant les éruptions volcaniques, ou à des digues de lave, des nappes verticales de magma injectées dans la croûte lunaire.

Mais cela soulevait une autre question : Comment les tubes de lave et les digues ont-ils pu être si fortement magnétiques ? La réponse réside dans une réaction qui pourrait être unique à l’environnement lunaire au moment de ces anciennes éruptions, il y a plus de 3 milliards d’années.

Des expériences passées ont montré que de nombreuses roches lunaires deviennent très magnétiques lorsqu’elles sont chauffées à plus de 600 degrés Celsius dans un environnement sans oxygène. C’est parce que certains minéraux se décomposent à haute température et libèrent du fer métallique. S’il y a un champ magnétique assez fort à proximité, le fer nouvellement formé sera magnétisé dans la direction de ce champ.

Cela ne se produit normalement pas sur terre, où l’oxygène flottant librement se lie au fer. Et cela n’arriverait pas aujourd’hui sur la lune, où il n’y a pas de champ magnétique global pour magnétiser le fer.

Mais dans une étude publiée l’année dernière, Tikoo a découvert que l’ancien champ magnétique de la lune durait de 1 à 2,5 milliards d’années de plus qu’on ne le pensait – peut-être en même temps que la création de tubes de lave ou de digues dont la forte teneur en fer serait devenue fortement magnétique en refroidissant.

« Personne n’avait pensé à cette réaction pour expliquer ces caractéristiques magnétiques inhabituellement fortes sur la lune. C’était la dernière pièce du casse-tête pour comprendre le magnétisme qui sous-tend ces tourbillons lunaires « , a dit M. Tikoo.

La prochaine étape serait de visiter un tourbillon lunaire et de l’étudier directement. Tikoo fait partie d’un comité qui propose une mission de rover pour faire exactement cela.

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