Photo d'une Lune presque pleine qui brille de mille feux sur l'atmosphère terrestre, prise depuis la Station spatiale internationale. Crédit :NASA
L'habitabilité d'une planète dépend de nombreux facteurs. L'un est l'existence d'un champ magnétique puissant et de longue durée. Ces champs sont générés à des milliers de kilomètres sous la surface de la planète dans son noyau liquide et s'étendent loin dans l'espace, protégeant l'atmosphère des rayonnements solaires nocifs.
Sans champ magnétique puissant, une planète a du mal à s'accrocher à une atmosphère respirable, ce qui est une mauvaise nouvelle pour la vie telle que nous la connaissons. Une nouvelle étude, publié dans Science Advances, suggère que le champ magnétique maintenant éteint de la lune pourrait avoir aidé à protéger l'atmosphère de notre planète alors que la vie se formait il y a environ 4 milliards d'années.
Aujourd'hui, La Terre possède un puissant champ magnétique mondial qui protège l'atmosphère et les satellites en orbite basse du rayonnement solaire agressif. En revanche, la lune ne possède ni atmosphère respirable ni champ magnétique global.
Les champs magnétiques mondiaux sont générés par le mouvement du fer en fusion dans les noyaux des planètes et des lunes. Maintenir le fluide en mouvement nécessite de l'énergie, comme la chaleur emprisonnée dans le noyau. Lorsqu'il n'y a pas assez d'énergie, le champ meurt.
Sans champ magnétique global, les particules chargées du vent solaire (rayonnement du Soleil) passant à proximité d'une planète génèrent des champs électriques pouvant accélérer des atomes chargés, connu sous le nom d'ions, hors de l'atmosphère. Ce processus se produit aujourd'hui sur Mars et il en résulte une perte d'oxygène, ce qui a été directement mesuré par la mission Mars atmosphère et évolution volatile (Maven). Le vent solaire peut également entrer en collision avec l'atmosphère et projeter des molécules dans l'espace.
L'équipe Maven estime que la quantité d'oxygène perdue dans l'atmosphère martienne tout au long de son histoire est équivalente à celle contenue dans une couche d'eau globale, 23 mètres d'épaisseur.
Notre lune a généré son propre champ magnétique il y a 4 milliards d'années. Crédit :NASA
Sonder les champs magnétiques anciens
La nouvelle recherche examine comment les premiers champs de la Terre et de la Lune ont pu interagir. Mais sonder ces champs anciens n'est pas facile. Les scientifiques s'appuient sur des roches anciennes qui contiennent de petits grains qui se sont magnétisés au fur et à mesure que les roches se sont formées, enregistrer la direction et la force du champ magnétique à ce moment et à cet endroit. De telles roches sont rares et l'extraction de leur signal magnétique nécessite des mesures minutieuses et délicates en laboratoire.
De telles études ont, cependant, dévoilé que la Terre a généré un champ magnétique depuis au moins 3,5 milliards d'années, et peut-être aussi loin que 4,2 milliards d'années, avec une force moyenne un peu plus de la moitié de la valeur actuelle. Nous ne savons pas grand-chose sur le comportement du terrain avant cela.
Par contre, le champ de la lune était peut-être encore plus fort que celui de la Terre il y a environ 4 milliards d'années, avant de chuter précipitamment à un état de champ faible il y a 3,2 milliards d'années. Maintenant, on sait peu de choses sur la structure ou la variabilité temporelle de ces champs anciens, bien que.
Une autre complexité est l'interaction entre les premiers champs lunaires et géomagnétiques. Le nouveau papier, qui a modélisé l'interaction de deux champs magnétiques avec des pôles nord alignés ou opposés, montre que l'interaction étend la région de l'espace proche de la Terre entre notre planète et le Soleil qui est à l'abri du vent solaire.
La nouvelle étude est une première étape intéressante vers la compréhension de l'importance de ces effets lorsqu'ils sont calculés en moyenne sur une orbite lunaire ou sur des centaines de millions d'années qui sont importantes pour évaluer l'habitabilité planétaire. Mais pour en être sûr, nous avons besoin d'une modélisation plus poussée et de plus de mesures des forces des premiers champs magnétiques de la Terre et de la Lune.
Quoi de plus, un champ magnétique puissant ne garantit pas l'habitabilité continue de l'atmosphère d'une planète - sa surface et ses environnements intérieurs profonds sont également importants, tout comme les influences de l'espace. Par exemple, la luminosité et l'activité du Soleil ont évolué sur des milliards d'années, tout comme la capacité du vent solaire à décaper les atmosphères.
Comment chacun de ces facteurs contribue à l'évolution de l'habitabilité planétaire, et donc la vie, n'est toujours pas entièrement compris. Leur nature et la façon dont ils interagissent les uns avec les autres sont également susceptibles de changer au cours des échelles de temps géologiques. Mais heureusement, la dernière étude a ajouté une autre pièce à un puzzle déjà fascinant.
Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original. 
