Contexte scientifique
Le débat sur l’existence d’un champ magnétique interne à la Lune repose depuis longtemps sur des échantillons lunaires aux signatures contradictoires. Certains roches indiquent une forte magnétisation, d’autres non, ce qui rend difficile de trancher entre une dynamo interne et une magnétisation induite par des impacts. Les chercheurs d’ETH Zurich ont choisi d’aborder la question à partir de mesures orbitales, évitant ainsi les biais liés aux échantillons locaux.
Méthodologie d’inversion gravité‑magnétisme
Le groupe a exploité les données de gravité du réseau GRAIL (NASA) et les modèles de champ magnétique dérivés des missions Lunar Prospector et Kaguya. En ciblant la région de Dewar, située sur la face cachée, ils ont identifié une coïncidence spatiale rare : une anomalie gravitationnelle forte associée à une anomalie magnétique tout aussi marquée. En combinant ces deux jeux de données dans une inversion conjointe, ils ont pu reconstruire la distribution de densité et de susceptibilité magnétique du sous‑sol lunaire avec une résolution de l’ordre du kilomètre.
Résultats géophysiques
L’inversion révèle un corps rocheux d’environ 60 km de diamètre, s’étendant jusqu’à 9 km de profondeur, plus dense que le manteau environnant et fortement magnétisé. La densité accrue indique une composition riche en fer, compatible avec une intrusion magmatique solidifiée. En se basant sur la teneur en fer estimée et sur le refroidissement lent du magma, les auteurs calculent que le champ magnétique présent lors de la solidification devait dépasser 10 µT, soit entre un cinquième et un tiers du champ terrestre actuel (≈ 50 µT). L’âge de 4,2 Ga, déterminé par la stratigraphie des dépôts d’impact recouvrant la région, place cet épisode magnétique plusieurs centaines de millions d’années après la formation de la Lune.
Implications pour le dynamo lunaire
Les auteurs excluent les impacts massifs comme source de la magnétisation, car la région Dewar se situe en dehors des zones d’impact majeures connues. La persistance d’une forte magnétisation dans un volume dense suggère un champ généré par un processus interne durable, compatible avec une dynamo alimentée par le mouvement d’un petit noyau liquide. Cette conclusion renforce la théorie d’un dynamo lunaire actif il y a 4,2 Ga, tout en soulignant l’incertitude quant aux mécanismes exacts capables de produire un champ de cette intensité dans un corps de taille réduite. La méthode d’inversion gravité‑magnétisme proposée ouvre la voie à des études similaires sur d’autres anomalies lunaires, offrant un outil supplémentaire pour contraindre les modèles thermiques et dynamiques du noyau lunaire.
