Les électrons de haute énergie contenus dans une queue de plasma autour de la Terre altèrent la Lune et, plus excitant encore, semblent avoir donné naissance à de l’eau à la surface de la Lune.
Les nouvelles découvertes, réalisées par une équipe de chercheurs dirigée par Shuai Li, un scientifique de l’Université d’Hawaï à la Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology, pourraient également expliquer comment l’eau s’accumule dans des poches sur la lune où jamais auparavant la lumière du soleil n’était appelée. permanent. zones ombrées (PSR).
La connaissance de la répartition et de la concentration de l’eau sur la Lune est non seulement essentielle pour comprendre l’évolution du satellite naturel de la Terre, mais elle est également importante pour planifier de futures missions habitées de longue durée vers la Lune. L’eau pourrait être récoltée par ces explorateurs de l’espace non seulement pour se nourrir, mais aussi pour générer du carburant qui pourrait être utilisé pour organiser des missions depuis la surface lunaire. Ces missions pourraient utiliser la Lune comme tremplin pour des explorations plus profondes du système solaire, y compris Mars.
La théorie de Li et Team relie l’eau sur la Lune à la bulle magnétique entourant la Terre, appelée magnétosphère. La magnétosphère protège notre planète des particules chargées de haute énergie libérées par le soleil dans le vent solaire.
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Lorsque le vent solaire pénètre dans la magnétosphère, il déforme ce bouclier magnétique, créant une longue queue magnétique sur le côté de la Terre opposé au Soleil, connu sous le nom de côté nocturne de la planète. Cette queue est appelée à juste titre la queue magnétique. Les électrons et les ions de haute énergie du vent solaire (et de la Terre elle-même) forment une feuille de plasma à l’intérieur de la queue magnétique.
Ainsi, lorsque la Lune tourne autour de la Terre, elle traverse la queue magnétique. Le résultat est que, tout comme la magnétosphère protège la Terre, la queue magnétique protège la Lune des particules chargées tout en permettant à la lumière d’atteindre la surface de la Lune.
“Cela fournit un laboratoire naturel pour étudier les processus de formation des eaux de surface lunaire”, a déclaré Li dans un communiqué. “Lorsque la Lune est à l’extérieur de la queue magnétique, la surface lunaire est bombardée par le vent solaire. À l’intérieur de la queue magnétique, il n’y a presque pas de protons du vent solaire et la formation d’eau devrait chuter jusqu’à presque zéro.”
Lui et son équipe ont utilisé les données collectées entre 2008 et 2009 par l’instrument Moon Mineralogy Mapper (MMM) à bord du vaisseau spatial Chandrayaan 1 pour évaluer l’évolution de la formation d’eau lorsque la Lune passe à travers la queue magnétique.
“À ma grande surprise, les observations de télédétection ont montré que la formation d’eau dans la queue magnétique de la Terre est presque identique à l’époque où la Lune était à l’extérieur de la queue magnétique de la Terre”, explique Li. “Cela indique qu’il peut y avoir des processus de formation supplémentaires 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, Li a découvert que le rayonnement provoqué par les électrons de haute énergie dans la queue magnétique présente des effets similaires à celui provoqué par les ions dans le vent solaire.
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Li avait initialement commencé à réfléchir à l’interaction entre la queue magnétique et la Lune en considérant les processus d’altération de la surface lunaire qui se produisent lorsque la Lune traverse la queue magnétique de la Terre. Cela a montré que l’oxygène présent dans la queue magnétique provoque la rouille du fer dans les régions polaires de la Lune.
“Prises ensemble, cette découverte et mes précédentes découvertes de pôles lunaires rouillés indiquent que la Terre Mère est fortement connectée à sa lune sous de nombreux aspects méconnus”, a ajouté Li.
L’équipe prévoit de donner suite à cette découverte en examinant l’environnement du plasma autour de la Lune et la teneur en eau aux pôles lunaires à différents moments du passage de la Lune à travers la queue magnétique.
Ces travaux seront réalisés dans le cadre du programme Artemis, qui enverra également la mission Artemis III sur la Lune à partir de 2026. Cet effort vise à ramener l’humanité sur la Lune pour la première fois en 50 ans et à envoyer la première femme et la première personne de couleur sur la surface lunaire.
Les recherches de l’équipe ont été publiées dans la revue le 14 septembre Astronomie naturelle.