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Une partie de l’eau de la Lune proviendrait de la Terre

Crédits : NASA

Certains des gisements d’eau isolés sur notre satellite pourraient avoir une source inattendue : l’atmosphère de la Terre. Selon une nouvelle étude publiée dans Scientific Reports, plusieurs milliers de kilomètres cubes d’eau (l’équivalent d’un grand lac) se seraient en effet évaporés il y a des millions d’années et pourraient finalement se retrouver sous la surface de la Lune.

Découverte par la sonde Voyager 1, la magnétosphère englobe l’ensemble des lignes de force du champ magnétique terrestre. Retrouvée au-delà de l’ionosphère à plus de 800 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre, cette structure n’est pas sphérique. Elle est en effet aplatie du côté tourné vers le Soleil et prolongée dans l’ombre de la planète, en forme de larme (magnétoqueue).

Nous savons que la Lune traverse cette magnétoqueue cinq fois par mois. Dans le cadre de nouveaux travaux, des chercheurs de l’Université d’Alaska Fairbanks ont modélisé comment les ions oxygène et hydrogène s’échappent de la haute atmosphère terrestre et interagissent avec la magnétosphère lorsque la Lune passe à travers. Des observations précédentes de sonde en orbite autour de la Terre avaient en effet déjà détecté la présence d’ions formant de l’eau dans cette région lors de ces passages.

L’équivalent d’un grand lac

Ces analyses confirment aujourd’hui que ces croisements répétés brisent plusieurs lignes magnétiques, ce qui déclenche une pluie d’ions d’eau dans l’espace. Selon les chercheurs, bon nombre de ces ions frappent la Lune de passage et se retrouvent piégés dans le pergélisol lunaire. Les impacts d’astéroïdes pourraient alors entraîner cette eau encore plus profondément sous la surface où elle pourrait former des dépôts liquides.

Toujours d’après l’étude, qui s’appuie sur des modélisations informatiques, cette eau terrestre peut couvrir jusqu’à 3 500 kilomètres cubes près des régions polaires de la Lune. À titre de comparaison, cela représente autant que le volume du lac Huron, le huitième plus grand lac du monde situé en Amérique du Nord. Ces emplacements uniques pourraient ainsi potentiellement être exploités dans le cadre du programme Artemis qui prévoit de s’installer durablement au pôle sud.

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Le cratère Shackleton ombragé, près du pôle sud lunaire. Crédits : NASA / Goddard Space Flight Center / Leonard David’s Inside Outer Space.

Les chercheurs pensent qu’environ 1% de l’eau qui s’évapore de l’atmosphère terrestre pourrait ainsi se déposer sur la Lune grâce à ce processus. Cependant, cette eau supposée terrestre ne représenterait qu’une petite fraction de toute l’eau lunaire. On pense en effet que la majorité de cette matière provient d’astéroïdes et de comètes ayant frappé notre satellite au cours du Grand bombardement tardif essuyé il y a environ 3,5 milliards d’années.

Les scientifiques émettent également l’hypothèse que de l’eau pourrait arriver sur la Lune avec le vent solaire, le flux de plasma s’écoulant de la surface du Soleil qui est connu pour contenir des ions oxygène et hydrogène.