Des astronomes chinois découvrent que la Lune s'oxyde à cause du vent provenant de la Terre

L'idée que la Lune, dépourvue d'atmosphère et d'eau liquide stable, puisse subir une oxydation semble contradictoire, mais une équipe d'astronomes chinois dirigée par Ziliang Jin a détecté de l'hématite (oxyde de fer, « rust » en anglais) dans certaines régions lunaires, en particulier près des pôles.

Cette découverte a surpris la communauté scientifique, car ce minéral a besoin d'oxygène pour se former, élément dont la Lune est pratiquement dépourvue.

Une découverte qui change notre vision de la Lune

Pendant des décennies, les scientifiques ont supposé que l'intérieur de la Lune était très petit, riche en fer métallique et ferreux, sans presque aucun signe d'oxydation. En revanche, la Terre a développé un manteau supérieur oxydé qui a influencé la composition de son atmosphère et de sa géosphère.

Cependant, des données récentes issues de la télédétection ont permis de détecter la présence d'hématite (Fe₂O₃), un minéral typique des environnements oxydés, dans différentes zones de la surface lunaire.

Cette découverte est surprenante, car elle contredit ce que l'on savait jusqu'à présent de la chimie lunaire. De plus, l'hématite n'est pas répartie de manière aléatoire : elle apparaît principalement dans les régions polaires (75°-90° de latitude), et est plus abondante sur la face visible de la Lune tournée vers la Terre.

D'où vient cette rouille lunaire ?

Les chercheurs ont envisagé plusieurs hypothèses pour expliquer comment le fer lunaire a pu s'oxyder. Une possibilité est que des substances volatiles libérées par d'anciens magmas ou apportées par des comètes aient agi comme agents oxydants ; une autre est que de grands impacts aient généré des réactions chimiques capables de former de la magnétite et du fer métallique.

Cependant, aucune de ces explications ne correspond au modèle latitudinal de l'hématite, et la clé pourrait résider dans un phénomène beaucoup plus proche : le rôle du « vent terrestre ». Il s'agit d'un flux de particules chargées qui voyage depuis la magnétosphère de notre planète vers la Lune lorsque celle-ci traverse sa traînée.

Le rôle du vent terrestre sur notre satellite

La nouvelle étude apporte des preuves expérimentales, puisque dans le laboratoire, l'équipe d'astronomes a soumis différents minéraux lunaires à des irradiations d'oxygène et d'hydrogène, simulant l'exposition au vent terrestre et au vent solaire.

Les résultats montrent ce qui suit.

• L'oxygène présent dans le vent terrestre peut oxyder le fer métallique et la magnétite, générant ainsi de l'hématite.

• L'ilménite (FeTiO₃) et le sulfure de fer (troilite) peuvent également se transformer partiellement en hématite sous l'effet de ce bombardement.

• En revanche, l'hydrogène à haute énergie, présent dans le vent lui-même, a l'effet inverse : il réduit les oxydes de fer déjà formés, affaiblissant ainsi la couche d'hématite.

Notre Lune est moins inerte qu'elle n'y paraît

Ce qui est surprenant, c'est que l'hématite trouvée ne devrait pas exister dans un environnement aussi réduit que la Lune. Sa présence confirme donc que l'interaction Terre-Lune va bien au-delà de l'attraction gravitationnelle : notre planète influence chimiquement notre satellite naturel.

Cette étude ouvre une nouvelle fenêtre pour comprendre l'évolution géochimique lunaire, les échanges entre les corps planétaires et la manière dont des processus apparemment invisibles façonnent sa surface depuis des milliards d'années.

Référence de l'article :

Zeng, X., Jin, Z., Dong, C., Huang, Z., Zhu, M.-H., Xu, L., Morrissey, L., & Wang, L. (2025). Earth Wind‐Driven Formation of Hematite on the Lunar Surface. Geophysical Research Letters, 52, e2025GL116170.