Les « tourbillons » lunaires pourraient être magnétisés par des magmas invisibles

Les tourbillons lunaires sont des éléments sinueux de couleur claire à la surface de la lune, suffisamment brillants pour être visibles depuis un télescope de jardin. Certaines personnes pensent qu’ils ressemblent aux coups de pinceau d’une peinture abstraite. Mais il ne s’agit pas de simples fioritures artistiques : des 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 ont-elles été magnétisées ? La Lune n’a pas de champ magnétique aujourd’hui. Aucun astronaute ou 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 que des laves souterraines se refroidissent lentement dans un champ magnétique et créent une anomalie magnétique », a déclaré Krawczynski, qui a conçu des expériences pour tester cette explication. Ses résultats sont publiés dans la revue 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, abondante sur la Lune, peut également réagir et former des particules de fer métallique, qui peuvent être magnétisées dans les 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 les processus qui 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 l’on veut créer des anomalies magnétiques selon les méthodes que nous décrivons, le magma souterrain doit contenir une forte teneur en titane », a déclaré Krawczynski. « Nous avons observé des indices de cette réaction créant du métal ferreux dans des météorites lunaires et dans des échantillons lunaires d’Apollo. Mais tous ces échantillons sont des coulées de lave de surface, et notre étude montre que le refroidissement souterrain devrait considérablement améliorer ces réactions de formation de métal. »

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

“Si nous pouvions simplement approfondir, nous pourrions voir si cette réaction se produisait”, a déclaré Krawczynski. “Ce serait génial, mais ce n’est pas encore possible. Pour l’instant, nous sommes coincés avec la surface.”