La recherche chinoise révèle que le vent solaire ralentit du côté proche de la lune

JAKARTA - Les échantillons de sol lunaire ramenés par la mission chinoise Chang'e 6 ont ouvert de nouvelles pistes. La face éloignée de la Lune reçoit le vent solaire à presque pleine vitesse, tandis que la face proche de la Lune conserve des traces de particules ralenties par l'influence de la magnétosphère terrestre.

China Daily, cit́é samedi 25 juillet, rapporte que les conclusions ont été publíes dans le journal Nature Geoscience. L’étude utilise une analyse de gaz noble sur des échantillons de la région lointaine de la Lune ramenés par Chang’e 6 en 2024.

Les résultats montrent que la magnetosfer de la Terre n’est pas seulement une boue. La couche de protection magnétique agit également comme un régulateur naturel de vitesse qui dévie et ralentit le vent solaire avant qu’il atteigne la face proche de la Lune.

La magnétosphère est une zone de protection autour de la Terre formée par le champ magnétique terrestre. Cette couche peut dévier et ralentir les particules chargées du Soleil appelées vents solaires.

Le vent solaire est un flux de particules chargées qui vient constamment du Soleil. Le vent solaire transporte également des éléments volatils dans diverses parties du système solaire.

Un élément volatile est un élément ou un composé qui s'évapore facilement. Sur Terre, la plupart des flux solaires sont bloqués par le champ magnétique global. Cependant, les traces magnétiques anciennes de la Terre ont été largement effacées par l'activité géologique continue.

Le mois est différent. Géologiquement, la Lune est beaucoup plus calme. La Lune n'a pas non plus de champ magnétique global et d'atmosphère protectrice comme la Terre. En conséquence, sa surface est ouverte à l'exposition au vent solaire.

Cette condition fait de la regolite de la Lune un archivée naturel important. La regolite est une couche de terre, de poussierée et de roches sur la surface de la Lune. Cette couche peut enregistrer les interactions du Soleil, de la Lune et de la Terre pendant des milliards d’années.

Dans cette étude, les chercheurs chinois ont utilisé des échantillons de terre du bassin de South Pole-Aitken, le plus ancien et le plus grand bassin d'impact du côté éloigné de la Lune.

Ils ont analysé cinq gaz nobles, à savoir l’hélium, le néon, l’argon, le krypton et le xénon. Les gaz nobles sont un groupe de gaz qui réagissent très difficilement avec d’autres éléments. L’hélium est communément connu comme gaz de remplissage de ballons, le néon est connu pour ses lampes néon, tandis que l’argon, le krypton et le xénon sont également utilisés dans les lampes, les lasers et certaines technologies.

En raison de leur faible réactivité, ces gaz peuvent conserver des traces des processus physiques survenus sur la surface lunaire. Ces traces sont enregistrées dans les régolits, c'est-à-dire les couches de poussière, de terre et de fragments de roches qui recouvrent la surface lunaire.

Le China Daily a également mentionné que l’équipe a comparé les échantillons de la région la plus lointaine de la Lune de Chang’e 6 aux enregistrements précédents de Chang’e 5. Les échantillons de Chang’e 5 ont été présentés de la région la plus proche de la Lune sur des latitudes presque identiques.

Les résultats montrent que le krypton et le xénon des échantillons de la face éloignée de la Lune sont presque entièrement libérés à des températures élevées avec un modèle à une pointe. Par contre, les échantillons de la face proche de la Lune montrent un modèle à deux pics, à savoir à des températures basses et élevées.

Zhang Xuhang, premier auteur de l’étude et chercheur post-doctoral à l’Institut de géologie et de géophysique de l’Académie chinoise des sciences, a déclaré que le krypton et le xénon sont des gaz lourds nobles qui sont presque impuissants à se diffuser après avoir été piégés dans des grains de régolithe.

« La température de libération reflète directement la profondeur de l’enfoncement initial », a déclaré Zhang.

Selon Zhang, ce modèle montre que les particules de vent solaire pénètrent plus profondément dans la terre de la face cachée de la Lune car elles arrivent à pleine vitesse.

Au contraire, la face proche de la Lune reçoit une partie de l'air solaire qui a ralenti. Ces particules forment une composante plus superficielle libérée à basse température.

Les simulations montrent que lorsque la Lune passe par le magnetosheath de la Terre, le vent solaire normal ralentit d'environ 400 km/s à environ 200 km/s.

Le magnetosheath est la couche turbulente externe de la barrière magnétique terrestre.

Sur le site d’atterrissage de Chang’e 5, ces vents solaires plus lents couvrent environ 25% de l’exposition totale aux vents solaires. Du côté éloigné de la Lune, les vents solaires n’ont jamais connu une telle ralentissement.

Zhang a déclaré que ces résultats remettent en question l’hypothsée ancienne selon laquelle le champ magnétique de la Terre ne fait que bloquer le vent solaire. Selon lui, la magnétosfère ralentit aussi certains particulés qui atteignent la face proche de la Lune.

« La lune offre une fenêtre différente. Nous pouvons utiliser les observations actuelles pour remonter le temps et remonter à l’état du champ magnétique de la Terre dans le passé très lointain », a déclaré Zhang.

He Huaiyu, auteur de l'étude et professeur à l'institut, a déclaré que l'analyse des gaz lourds dans des échantillons de la face proche de la Lune plus anciens pourrait ouvrir de nouvelles opportunités.

Selon He, des échantillons tels que l’algue de forage Chang’e 5 pourraient en principe aider les scientifiques à reconstruire les changements de limites entre la magnétosphère terrestre et le vent solaire au fil du temps.