Une étude suisse étaye la théorie d’un ancien champ magnétique lunaire

Au moins 10 microteslas: c’est l’intensité minimale estimée par des chercheurs suisses pour le champ magnétique de la Lune il y a 4,2 milliards d’années. Une étude menée par des chercheurs de l’EPF de Zurich et d’autres institutions suisses renforce la théorie selon laquelle la jeune Lune alimentait sa propre géodynamo, un processus similaire à celui qui génère le champ magnétique terrestre.

Les résultats ont été publiés le 23 septembre 2026 dans Science Advances. L’équipe a examiné des mesures gravitationnelles et magnétiques recueillies par des sondes en orbite autour de la Lune, en se concentrant sur la région de Dewar, sur sa face cachée. Ces mesures indiquent la présence d’une structure géologique enfouie, plus dense et fortement magnétisée.

Ce résultat est important, car la Lune ne possède aujourd’hui aucun champ magnétique global. Les scientifiques débattent depuis longtemps de la question de savoir si elle en a déjà eu un, les échantillons de roches rapportés par les missions Apollo ayant livré des indices contradictoires. Cette nouvelle analyse apporte un autre type d’éléments, recueillis au-dessus de la surface, et relie la signature magnétique à l’histoire interne de la Lune.

Le champ terrestre protège notre planète des particules chargées transportées par le vent solaire. L’ancien champ lunaire était plus faible, mais l’intensité estimée aurait fait de la Lune un environnement très différent au début de son histoire.

Le champ terrestre atteint aujourd’hui environ 50 microteslas, tandis que l’ancien champ lunaire était d’au moins 10 microteslas, selon l’étude. L’ancien champ de la Lune aurait ainsi représenté environ un cinquième à un tiers de l’intensité actuelle du champ terrestre.

Le mécanisme proposé est celui d’une géodynamo. Sur Terre, du fer liquide conducteur d’électricité circule dans le noyau externe. Ce mouvement génère des courants électriques, qui créent un champ magnétique s’étendant bien au-delà de la planète. Le processus ressemble à celui d’une dynamo de vélo, qui transforme le mouvement en électricité.

L’analyse suisse étaye la possibilité que des mouvements à l’intérieur de la jeune Lune aient également entretenu un tel processus. Elle ne permet toutefois pas d’établir tous les détails de ces mouvements internes. Le noyau de la Lune est bien plus petit que celui de la Terre, et les chercheurs disent ne pas savoir clairement comment il aurait pu produire un champ d’une telle intensité.

Cette incertitude maintient le résultat dans le cadre d’un débat scientifique toujours en cours. L’étude plaide en faveur d’une ancienne dynamo, tout en laissant ouvertes des questions sur la composition, la température et les mouvements du noyau. De meilleures mesures de l’intérieur lunaire pourraient déterminer si le champ a duré des millions d’années ou s’il a suivi une évolution plus complexe.

Une structure d’environ 60 kilomètres de large et jusqu’à 9 kilomètres de profondeur se trouve sous la région de Dewar, sur la face cachée de la Lune, selon le modèle élaboré à partir des mesures des sondes. Cette formation semble plus dense que la croûte lunaire environnante et fortement magnétisée.

Les chercheurs ont combiné les données gravitationnelles et magnétiques avec des informations géochimiques et topographiques. Ces indices suggèrent que la structure est constituée de magma solidifié, vestige d’un complexe volcanique souterrain. Sa teneur en fer aide à expliquer pourquoi elle a conservé une signature magnétique au fil du temps géologique.

L’emplacement est important. La région de Dewar se trouve en dehors des zones exposées où les scientifiques peuvent examiner directement les matériaux lunaires. Comme la formation est enfouie, les chercheurs ont dû reconstituer le sous-sol à partir de mesures à distance plutôt que par des prélèvements sur place.

L’équipe a également examiné une autre explication possible: la magnétisation aurait été provoquée par l’impact d’une météorite massive. Les chercheurs ont écarté cette hypothèse. L’interprétation qui reste relie les roches magnétiques à l’évolution volcanique et interne de la Lune, ce qui renforce l’hypothèse d’un champ généré profondément à l’intérieur du jeune astre.

Le modèle reste une interprétation de mesures indirectes. De futures missions pourraient vérifier la structure géologique et déterminer si d’autres formations magnétisées similaires se trouvent ailleurs sur la face cachée.

Les échantillons Apollo ont laissé les scientifiques face à des indices contradictoires. La décision de l’équipe suisse d’étudier des mesures orbitales marque donc un changement important de méthode. Au lieu de considérer quelques roches comme un compte rendu complet du passé de la Lune, les chercheurs ont modélisé le sous-sol d’une vaste région à partir de données gravitationnelles et magnétiques.

Cette approche s’inscrit dans l’intérêt plus large de la Suisse pour l’étude de l’intérieur lunaire. Des chercheurs de l’EPF de Zurich élaborent également des projets visant à utiliser des câbles à fibres optiques sur la Lune pour mesurer les séismes lunaires et éclairer la structure de son sous-sol. Des observations sismiques pourraient constituer un moyen indépendant de tester les modèles de la croûte, du manteau et du noyau.

L’étude du champ magnétique dépasse ainsi le cadre d’une seule formation géologique. Elle donne aux scientifiques un moyen de relier l’histoire de la surface lunaire à la dynamique de son intérieur, notamment au volcanisme ancien et au refroidissement du noyau. Elle montre aussi comment les données recueillies par des sondes en orbite peuvent répondre à des questions que les échantillons ne permettent pas de trancher à eux seuls.

Pour l’EPF de Zurich et la communauté suisse de recherche spatiale, ces résultats renforcent l’intérêt de missions combinant cartographie orbitale, instruments sismiques et, à terme, nouvelles collectes d’échantillons. Chaque méthode permettrait d’étudier une couche différente de l’histoire de la Lune et de comprendre pourquoi sa dynamo a fini par disparaître.

L’histoire magnétique de la Lune pourrait orienter la prochaine génération de recherches lunaires, même si son champ a disparu depuis longtemps. La confirmation d’une géodynamo aiderait les chercheurs à mieux comprendre comment la Lune s’est formée, refroidie et transformée après ses débuts tumultueux.

Cette découverte compte aussi pour les futures explorations. Cartographier les anciennes roches magnétisées peut aider à repérer des sites géologiques où envoyer des atterrisseurs et prélever des échantillons. Des instruments sismiques, des levés gravimétriques et des capteurs magnétiques pourraient être déployés ensemble pour tester la structure déduite sous Dewar et rechercher des formations apparentées sur la face cachée.

La Suisse ne possède pas de site de lancement, mais ses universités et instituts de recherche apportent des compétences spécialisées en sciences planétaires, en instrumentation et en analyse de données. Les travaux de l’EPF de Zurich sur les fibres optiques lunaires montrent comment les chercheurs suisses se positionnent pour participer à des missions qui nécessitent des mesures précises, et pas seulement du matériel de grande envergure.

L’étude ne met pas fin au débat sur le noyau de la Lune. Elle établit une base factuelle plus solide: un ancien champ d’au moins 10 microteslas, une formation magnétisée dans le sous-sol et aucune nécessité d’invoquer un impact géant. Les prochaines mesures permettront de déterminer dans quelle mesure la Lune s’est autrefois comportée comme une petite planète active.