Une étude, dont les résultats intitulés «When the Moon had a magnetosphere» sont publiés dans la revue Science Advances, suggère que l'habitabilité de la Terre et la survie de son atmosphère au cours des premiers milliards d'années de son existence ont été favorisées par le fait que la Terre et la Lune, que l'on peut considérer comme une planète double, «partageaient un champ magnétique protecteur commun avant que celui de la Lune ne disparaisse, il y a probablement 1 milliard d'années».

Cette conclusion découle «de simulations qui ont été faites sur les interactions des champs magnétiques lunaires». Ces simulations «sont basées sur les données collectées dans les échantillons lunaires par les missions Apollo» et sur «le fait que l'on sait que, après sa formation à la suite de la collision entre la Terre et Théia, notre satellite naturel était bien plus proche» («il y a environ 4 milliards d'années, la Lune était trois fois plus proche de la Terre (sa distance moyenne actuelle est d'environ 380.000 kms)».

Aujourd'hui, on sait «que la Lune possédait un champ magnétique mais lorsque la sonde spatiale soviétique Luna 1 a survolé notre satellite le 4 janvier 1959, les mesures effectuées avec son magnétomètre ont montré que la Lune n'avait pas de champ magnétique intrinsèque supérieur à 1/10.000 de celui de la Terre». Ensuite, les instruments déposés par Apollo 12 à la surface de la Lune ont mesuré «un champ magnétique faible, mille fois plus faible que le champ actuel», qui «est une mémoire magnétique rémanente dans les roches lunaires».

Alors que «certains ont pensé qu'il pouvait s'agir de magnétisations locales produites par d'anciens impacts», ces dernières années des analyses des échantillons des roches lunaires ont établi «que, dans le passé, la Lune possédait bien un fort champ magnétique généré par une dynamo interne». Par la suite, «la Lune étant trop petite pour avoir un stock de chaleur et de sources d'énergie aussi importants que dans le cas de la Terre», faute d'énergie, cette dynamo s’est arrêtée.

Les modélisations conduites aujourd'hui dans le cadre de l'étude ici présentée indiquent «que les champs magnétiques de la Terre et de la Lune fusionnaient il y a des milliards d'années» de sorte que «celui de la Lune aidait à la protection de la Terre contre le vent solaire, favorisant donc le développement de la vie».

Au bout du compte, ces travaux «qui jettent une nouvelle lumière sur la présence de quantités anormales d'azote dans certains échantillons de roches lunaires» ont une conséquence remarquable: «possédant un champ magnétique, la Lune devait aussi posséder une atmosphère et du fait de sa proximité avec la Terre, des interactions entre les deux atmosphères pouvaient se produire».

Plus précisément, «les rayons UV du Soleil ont dû 'photo-dissocier' des atomes neutres de la haute atmosphère de la Terre qui contenait déjà beaucoup d'azote». Les ions produits ont alors 'spiralé' autour des lignes de champs magnétiques qui connectent les deux objets célestes «de sorte qu'une partie des atomes de l'atmosphère lunaire a dû se retrouver sur la Lune, notamment au niveau de ses pôles».