Des scientifiques de l'Université d'Hawaï ont découvert que les électrons de la couche de plasma terrestre affectent l'altération de la Lune et peuvent contribuer à la formation d'eau. Cette découverte approfondit notre compréhension de la relation entre la Terre et la Lune et offre des opportunités d’exploration future.
Une équipe de chercheurs dirigée par des planétologues de l'Université d'Hawaï à Manoa a découvert que les électrons de haute énergie présents dans la couche de plasma terrestre contribuent au processus d'altération à la surface de la Lune et, plus important encore, ces électrons pourraient contribuer à la formation d'eau à la surface de la Lune. La recherche a été publiée dans la revue Nature Astronomy le 14 septembre.
Comprendre la concentration et la répartition de l'eau sur la Lune est essentiel pour comprendre la formation et l'évolution de la Lune et fournir des ressources en eau pour les futures explorations humaines. La nouvelle découverte contribue également à expliquer l’origine de la glace d’eau précédemment trouvée dans les régions constamment ombragées de la Lune.
En raison du magnétisme terrestre, il existe autour de la Terre un champ de force appelé magnétosphère qui protège la Terre des intempéries spatiales et des rayonnements nocifs du Soleil. Le vent solaire pousse et remodèle la magnétosphère, formant une longue queue du côté nuit. La couche de plasma à l'intérieur de la queue magnétique est une région composée d'électrons et d'ions de haute énergie, qui peuvent provenir de la Terre et du vent solaire.
Auparavant, les scientifiques se sont principalement concentrés sur le rôle des ions de haute énergie dans l’altération spatiale de la Lune et d’autres corps sans air. Le vent solaire, composé de particules de haute énergie telles que des protons, bombarde la surface lunaire et est considéré comme l'un des principaux moyens par lesquels l'eau se forme sur la Lune.
Shuai Li, chercheur associé à l'École des sciences et technologies de l'océan et de la terre (SOEST) de l'Université de Mānoa, a déjà montré que l'oxygène présent dans la queue magnétique de la Terre corrode le fer dans les régions polaires de la Lune.
"Cela constitue un laboratoire naturel pour étudier la formation de l'eau à la surface lunaire." Lorsque la Lune se trouve à l’extérieur de la queue magnétique, la surface lunaire est bombardée par le vent solaire. À l’intérieur de la queue magnétique, où il n’y a presque pas de protons du vent solaire, la formation d’eau devrait chuter jusqu’à presque zéro.
Li et ses co-auteurs ont analysé les données de télédétection collectées par l'instrument indien Moon Mineralogy Mapper entre 2008 et 2009. Ils ont évalué les changements dans la formation d'eau lorsque la Lune traverse la queue magnétique de la Terre, qui comprend la feuille de plasma.
"À ma grande surprise, les observations par télédétection ont montré que la formation d'eau dans la queue magnétique de la Terre est presque la même que lorsque la Lune est à l'extérieur de la queue magnétique de la Terre", a déclaré Li. "Cela suggère qu'il pourrait y avoir d'autres processus de formation d'eau ou de nouvelles sources d'eau dans la queue magnétique qui ne sont pas directement liés à l'implantation de protons du vent solaire. En particulier, le rayonnement des électrons de haute énergie présente des effets similaires à ceux des protons du vent solaire. Cette découverte et ma précédente découverte de pôles lunaires rouillés suggèrent que la Terre Mère est étroitement liée à la Lune de nombreuses manières méconnues. "
Dans le cadre de recherches futures, Li espère participer à des missions lunaires via le programme Artemis de la NASA pour surveiller l'environnement du plasma et la teneur en eau de la surface polaire lunaire alors que la Lune se trouve à différentes étapes de son voyage à travers la queue magnétique de la Terre.