Les « tourbillons » de la Lune pourraient être magnétisés par des magmas invisibles

Les tourbillons lunaires sont des éléments sinueux et de couleur claire qui apparaissent à la surface de la Lune, et qui sont suffisamment brillants pour être visibles à l’aide d’un télescope. Certains pensent qu’ils ressemblent aux coups de pinceau d’une peinture abstraite. Mais il ne s’agit pas de simples fioritures artistiques : les images de la NASA montrent que les vrilles de certains tourbillons lunaires s’étendent sur des centaines de kilomètres.

Les tourbillons lunaires ont défié toute explication facile, mais des données récentes de modélisation et de vaisseaux spatiaux mettent en lumière ce mystère tortueux. Les données montrent que les roches dans les tourbillons sont magnétisées et que ces roches dévient ou redirigent les particules du vent solaire qui bombardent constamment la lune. Les rochers à proximité subissent le coup à la place. Au fil du temps, les roches voisines s’assombrissent à cause des réactions chimiques provoquées par les collisions, tandis que les tourbillons restent de couleur claire.

Mais comment les roches des tourbillons lunaires sont-elles devenues magnétisées ? La Lune ne possède pas de champ magnétique aujourd’hui. Aucun astronaute ni rover n’a encore visité un tourbillon lunaire pour enquêter.

« Les impacts pourraient provoquer ce type d’anomalies magnétiques », a déclaré Michael J. Krawczynski, professeur associé de sciences de la Terre, de l’environnement et des planètes à l’Université Washington de Saint-Louis. Il note que les météorites apportent régulièrement des matériaux riches en fer à certaines zones de la surface de la Lune. « Mais il existe des tourbillons pour lesquels nous ne savons pas vraiment comment un impact pourrait créer cette forme et cette taille. »

Krawczynski pense qu’il est plus probable que quelque chose d’autre ait localement magnétisé les tourbillons.

“Une autre théorie est qu’il y a des laves sous terre, se refroidissant lentement dans un champ magnétique et créant une anomalie magnétique”, a déclaré Krawczynski, qui a conçu des expériences pour tester cette explication. Ses résultats sont publiés dans le Journal de recherche géophysique : Planètes.

Krawczynski et l’auteur principal de l’étude, Yuanyuan Liang, qui a récemment obtenu son doctorat en sciences de la Terre, de l’environnement et des planètes en arts et sciences, ont mesuré les effets de différentes combinaisons de chimie atmosphérique et de taux de refroidissement magmatique sur un minéral appelé ilménite pour voir s’ils pouvaient produire un effet magnétisant.

« Les roches terrestres sont très facilement magnétisées car elles contiennent souvent de minuscules particules de magnétite, un minéral magnétique », a expliqué Krawczynski. « De nombreuses études terrestres qui se sont concentrées sur les objets contenant de la magnétite ne s’appliquent pas à la Lune, où l’on ne trouve pas ce minéral hypermagnétique. »

Mais l’ilménite, qui est abondante sur la Lune, peut également réagir et former des particules de fer métallique, qui peuvent être magnétisées dans de bonnes conditions, ont découvert Krawczynski et son équipe.

« Les grains plus petits avec lesquels nous travaillions semblaient créer des champs magnétiques plus forts car le rapport surface/volume est plus grand pour les grains plus petits que pour les grains plus gros », a déclaré Liang. « Avec une surface plus exposée, il est plus facile pour les grains plus petits de subir la réaction de réduction. »

“Nos expériences analogiques ont montré que dans des conditions lunaires, nous pouvions créer le matériau magnétisable dont nous avions besoin. Il est donc plausible que ces tourbillons soient causés par du magma souterrain”, a déclaré Krawczynski, professeur au McDonnell Center for the Space de l’université. Les sciences.

Déterminer l’origine des tourbillons lunaires est considéré comme essentiel pour comprendre quels processus ont façonné la surface lunaire, l’histoire d’un champ magnétique sur la Lune et même comment les surfaces des planètes et des lunes affectent généralement l’environnement spatial qui les entoure.

Cette étude permettra d’interpréter les données acquises par les futures missions sur la Lune, notamment celles qui explorent les anomalies magnétiques à la surface lunaire. La NASA a l’intention d’envoyer un rover dans la zone de tourbillon lunaire connue sous le nom de Reiner Gamma en 2025 dans le cadre de la mission Lunar Vertex.

“Si vous voulez créer des anomalies magnétiques par les méthodes que nous décrivons, alors le magma souterrain doit contenir une teneur élevée en titane”, a déclaré Krawczynski. “Nous avons vu des indices de cette réaction créant du fer métallique dans les météorites lunaires et dans les échantillons lunaires d’Apollo. Mais tous ces échantillons sont des coulées de lave en surface, et notre étude montre que le refroidissement souterrain devrait améliorer considérablement ces réactions de formation de métaux.”

Pour l’instant, son approche expérimentale est le meilleur moyen de tester les prédictions sur la manière dont la lave invisible pourrait être à l’origine des effets magnétiques des mystérieux tourbillons lunaires.

« Si nous pouvions creuser plus profondément, nous pourrions voir si cette réaction se produit », a déclaré Krawczynski. « Ce serait formidable, mais ce n’est pas encore possible. Pour l’instant, nous sommes coincés avec la surface. »