En 2020, les scientifiques ont signalé la détection de l'hématite, un minéral d'oxyde de fer autrement connu sous le nom de rouille, distribué à travers les latitudes plus élevées de la lune, en particulier sur le côté proche. Cela a été une surprise, compte tenu des faibles concentrations d'oxygène – ce qui est nécessaire pour la formation de rouille – sur la lune. Les chercheurs ont proposé plusieurs théories pour tenir compte des origines de l'oxygène dans la rouille de la lune, y compris le dégazage des volatils du magma lunaire, des astéroïdes, des comètes ou de grands événements à impact.
Cependant, la seule explication qui pourrait expliquer les modèles de distribution de l'hématite était que les ions oxygène étaient transportés vers la lune par la magnétosphère terrestre. Cela se produit pendant les cinq jours environ par mois où la Terre se trouve entre le soleil et la lune, permettant à des parties de son atmosphère d'être soufflées à la surface de la lune. Le phénomène est appelé «vent terrestre». À d'autres moments, la lune est principalement exposée aux ions hydrogène à faible énergie du vent solaire.
Un groupe de scientifiques a récemment fourni plus de preuves à l'appui de cette théorie. L'étude, publiée dans Lettres de recherche géophysiquea cherché à tester si le vent terrestre pouvait produire l'hématite en mettant en place une série d'expériences en laboratoire imitant les conditions sur la surface lunaire. L'équipe l'a fait en irradiant divers minéraux porteurs de fer trouvés sur la lune avec de l'oxygène et de l'hydrogène aux énergies attendues des particules dans le vent de la Terre, ainsi que des ions hydrogène, comme ceux du vent solaire.
Les résultats ont montré que les ions d'oxygène, similaires à ceux du vent de la Terre, peuvent oxyder le fer métallique, le sulfure de fer et l'ilménite trouvé dans le régolithe lunaire pour former l'hématite.
« Bien que ces minéraux porteurs de fer puissent se produire sous forme de micro-particules ou de petits cristaux dans le régolithe lunaire, ils peuvent subir une oxydation directe lors de l'exposition au vent de la Terre. L'hématite résultante sur la surface externe des particules de régolithe est facilement détectable via la spectrométrie optique », explique les auteurs de l'étude.
Les chercheurs voulaient également déterminer si les ions hydrogène réduiraient l'hématite en fer métallique. Pour ce faire, ils ont irradié l'hématite avec à la fois l'hydrogène à haute énergie, imitant l'hydrogène trouvé dans le vent de la Terre et les ions hydrogène à faible énergie, comme ceux du soleil.
Les résultats ont montré que les ions hydrogène à haute énergie sont capables de réduire l'hématite en fer métallique, tandis que les ions hydrogène à faible énergie sont largement inefficaces. L'équipe dit que la rétention de l'hématite sur la surface lunaire dépend à la fois de l'énergie et du rapport de flux relatif des ions d'oxygène et d'hydrogène du vent terrestre.
« La rétention et la distribution préférentielle de l'hématite dans les régions de haute latitude nécessitent une attention particulière. Bien que la surface lunaire à l'extérieur de la magnétosphère terrestre soit bombardée en continu par des protons de vent solaires à des flux d'environ 100 fois plus élevés que ceux du vent terre Les protons d'énergie plus élevée atteignent une pénétration complète, permettant une réduction plus approfondie « , disent les auteurs.
Dans l'ensemble, l'étude fournit un fort soutien à la théorie du vent de la Terre. Cependant, les conditions de laboratoire peuvent ne pas reproduire pleinement l'environnement lunaire complexe. Les auteurs de l'étude suggèrent que les futures missions de lune et les simulations des interactions des ions de vent terrestre peuvent aider à approfondir la compréhension de la façon dont ces réactions se produisent.
Écrit pour vous par notre auteur Krystal Kasal, édité par Gaby Clark, et vérifié et révisé par Robert Egan – cet article est le résultat d'un travail humain minutieux. Nous comptons sur des lecteurs comme vous pour garder le journalisme scientifique indépendant en vie. Si ce rapport vous importe, veuillez considérer un don (surtout mensuel). Vous obtiendrez un sans publicité compte comme un remerciement.
