L’élimination de la contamination magnétique des vaisseaux spatiaux dans les échantillons extraterrestres est facile à réaliser, selon les chercheurs

Les scientifiques de l’Université de Stanford ont maintenant démontré que le magnétisme des échantillons lunaires n’est pas altéré par le voyage du vaisseau spatial vers la Terre ou par certaines procédures de laboratoire, réfutant ainsi l’une des deux oppositions majeures à l’ancienne théorie de la dynamo. Les résultats, publiés dans Lettres de recherche géophysique Le 11 octobre est de bon augure pour les recherches issues d’autres missions de retour d’échantillons depuis l’espace, puisque toute contamination magnétique acquise pendant le vol ou sur Terre pourra probablement être facilement éliminée.

“Vous voulez savoir que le vaisseau spatial qui renvoie votre échantillon ne fait pas frire magnétiquement votre roche”, a déclaré Sonia Tikoo, auteur principal de l’étude, professeur adjoint de géophysique à la Stanford Doerr School of Sustainability. “Nous avons simulé une exposition à long terme d’un échantillon à un champ magnétique plus puissant que celui de la Terre – ce qui pourrait être réaliste pour un vaisseau spatial – et avons constaté que pour presque tous les échantillons, y compris plusieurs que nous avions précédemment étudiés dans le contexte des enregistrements de dynamo lunaire, nous pourrions éliminer cette contamination assez facilement. »

Reproduire la contamination

Les auteurs de l’étude ont mené deux séries d’expériences en laboratoire sur huit échantillons provenant de quatre missions Apollo différentes. Ils ont utilisé un aimant pour exposer les échantillons à une intensité de champ d’environ 5 millitesla – environ 100 fois plus forte que le champ magnétique terrestre – pendant deux jours afin de reproduire approximativement la longueur d’un voyage aller-retour depuis la Lune. Ensuite, ils ont emmené les échantillons dans une salle de laboratoire blindée magnétiquement pour mesurer la rapidité avec laquelle la contamination se dégradait et tester avec quelle facilité elle pouvait être éliminée à l’aide de techniques standard. La recherche montre que les basaltes (roches formées par le refroidissement des coulées de lave) sont généralement moins susceptibles d’acquérir une contamination magnétique que les roches lunaires contenant du verre, mais dans presque tous les cas, la contamination qui en résulte pourrait être facilement éliminée à l’aide de méthodes standard.

“En tant que communauté mondiale, nous commençons à envoyer davantage de missions de retour d’échantillons à d’autres organismes, il est donc bon de savoir que tant que nous veillons à ce que les champs des engins spatiaux ne soient pas trop élevés – et cela n’a pas d’importance. être nul, nécessairement – nous pouvons toujours faire des études sur le paléomagnétisme en même temps que d’autres recherches”, a déclaré Tikoo, qui occupe également un poste de courtoisie dans les sciences de la Terre et des planètes. “Il n’est pas toujours nécessaire d’envoyer un lourd bouclier magnétique qui prendra beaucoup de place et beaucoup de masse au détriment des autres sciences.”

Le paléomagnétisme est une branche de la géophysique qui utilise l’aimantation rémanente des roches depuis leur formation pour reconstruire la direction et/ou la force du champ géomagnétique. L’histoire magnétique de la Lune est importante pour comprendre l’évolution de l’histoire thermique intérieure au fil du temps, ainsi que pour comprendre comment un champ dynamo global aurait pu contrôler l’apport et la rétention de substances volatiles, telles que l’eau, à la surface lunaire. “Un ancien champ lunaire pourrait même avoir contribué à la rétention atmosphérique sur la Terre primitive”, écrivent les auteurs de l’étude.

“Le paléomagnétisme est un outil très puissant pour comprendre les processus du noyau puisque nous ne pouvons pas aller au cœur des planètes, et également pour en apprendre davantage sur le comportement passé du noyau”, a déclaré Ji-In Jung, co-auteur de l’étude et doctorant en géophysique. .

Théorie de la dynamo

Les champs magnétiques peuvent protéger les surfaces des planètes du rayonnement solaire nocif et des conditions météorologiques spatiales, permettant ainsi la préservation à long terme des atmosphères. Bien que divers autres mécanismes permettant de générer un champ magnétique aient été proposés, la théorie de la dynamo est l’explication largement acceptée de ce phénomène sur Terre. Les scientifiques pensent que le champ magnétique terrestre a peut-être été essentiel au développement des conditions propices à la vie. Par conséquent, connaître leur présence autour d’autres planètes et lunes fait partie de la recherche de preuves de la vie extraterrestre.

“Afin de connaître les structures internes des corps planétaires et leur interaction avec l’atmosphère ou d’autres systèmes, nous devons connaître les processus dynamo planétaires”, a déclaré Jung.

Les champs magnétiques peuvent également révéler l’histoire globale du refroidissement d’un corps planétaire, ce qui peut, à son tour, affecter son volcanisme et son régime tectonique. Pour les astéroïdes, les chercheurs veulent comprendre comment les champs magnétiques ont pu aider les matériaux à se rassembler dans la première nébuleuse solaire et finalement à se transformer en planètes plus grandes.

L’histoire magnétique de la Lune est particulièrement intéressante car les géophysiciens ne comprennent pas comment un petit corps planétaire comme la Lune aurait pu générer un champ magnétique de longue durée, étant donné qu’il possède un petit noyau qui aurait probablement refroidi rapidement. Dans une prochaine étape, Tikoo vise à poursuivre les travaux en cours pour faire la distinction entre les hypothèses de dynamo et d’impact.

“Cette étude prouve que nous pouvons faire du paléomagnétisme extraterrestre avec des échantillons retournés en mission”, a déclaré Tikoo. “Je pense que personne ne doute de la capacité de faire du paléomagnétisme terrestre et je suis heureux que nous puissions également le faire pour l’espace.”

Cette recherche a été financée par une subvention de la NASA.