Et si la Lune s’était formée en quelques heures?
Le satellite naturel de la Terre pourrait s’être placé pratiquement instantané‐ ment en orbite autour de la planète à la suite d'un impact géant avec un autre corps céleste, montrent des simulations informatiques réalisées par des scientifiques de la NASA et de l’Institut de cos‐ mologie computationnelle associé à l’Université Du‐ rham au Royaume-Uni.
La vaste majorité des as‐ trophysiciens s’entendent de‐ puis quelques décennies pour expliquer la présence de la Lune dans l’orbite terrestre par un impact géant, survenu il y a 4,5 milliards d'années, entre la Terre primitive et une protoplanète baptisée Théia.
Cet objet était probable‐ ment aussi massif que la pla‐ nète Mars. À titre comparatif, l'astéroïde qui aurait bien plus tard provoqué la disparition des dinosaures avait seule‐ ment la taille de Manhattan.
Le choc de la fusion des deux astres aurait précipité une grande quantité de ma‐ tière dans l’orbite de la Terre, qui se serait ensuite agglomé‐ rée sur une période de plu‐ sieurs dizaines d’années, voire des centaines de milliers d’an‐ nées, pour former la Lune.
Lune 101
Elle présente un diamètre de 3476 km, ce qui corres‐ pond au quart de celui de la Terre (12 742 km). Elle se trouve à une distance moyenne de 384 400 km de la Terre. La température y varie entre -248 °C et +123 °C. Elle est la plus grande lune du sys‐ tème solaire par rapport à la taille de sa planète.
Des simulations plus précises
La nouvelle théorie avance un scénario semblable à celui de l’impact géant, mais qui se serait déroulé sur une période de temps beaucoup plus ra‐ pide, pratiquement instanta‐ nément.
Le chercheur Vincent Eke et ses collègues ont créé des simulations à haute résolu‐ tion ultradétaillées de cen‐ taines de collisions à diffé‐ rents angles d'impact, de vi‐ tesses, de rotations de pla‐ nètes, et de masses entre la Terre et Théia.
Ce travail a révélé que les simulations à faible résolution menées à ce jour peuvent omettre certains aspects im‐ portants des collisions à grande échelle qu'il n’avait pas été possible d’imaginer dans les études précédentes.
La simulation montre ainsi que la Lune se serait ensuite formée à très grande vitesse, en quelques heures à peine, surtout à partir de matière provenant de la Terre.
Cette hypothèse corres‐ pond mieux aux analyses des roches rapportées de la Lune. La Lune ne serait donc pas composée que de 30 % de matière terrestre, comme le suggère l'hypothèse clas‐ sique, mais bien de 60 %.
Le scénario d’une nais‐ sance instantanée de la Lune contribue ainsi à expliquer des mystères non résolus, no‐ tamment l'orbite inclinée de la Lune par rapport à l'équa‐ teur de la Terre. Ce scénario explique aussi pourquoi la Lune primitive, qui aurait conservé le coeur de la proto‐ planète, n'est pas entière‐ ment fondue. De plus, sa croûte mince serait composée de matière héritée de la Terre.
Des collisions cosmiques
Les collisions sont une par‐ tie essentielle de la façon dont les corps planétaires se forment et évoluent.
Mieux cerner l’apparition de la Lune nous permet de mieux comprendre l’évolution de notre propre Terre, affirme Vincent Eke.
L'impact avec Théia et la chute de météorites au cours de l’évolution terrestre ex‐ pliquent certainement, en partie du moins, comment la Terre a pu rassembler les in‐ grédients nécessaires à l’appa‐ rition de la vie.
Plus nous parviendrons à simuler et à analyser ce qui est en jeu dans ces collisions, plus nous serons préparés à comprendre comment une planète peut évoluer pour de‐ venir habitable.
Vincent Eke
Une relation condam‐ née
L’analyse d’échantillons provenant de zones plus pro‐ fondes sous la surface lunaire qui seront ramenés sur Terre par les futures missions Arte‐ mis de la NASA permettra dans les prochaines années de confirmer – ou d'infirmer – la théorie de la formation ins‐ tantanée de la planète.
D’ici là, la Lune continuera de s'éloigner lentement, à rai‐ son de trois centimètres par année, si bien que dans quelques millions d’années, elle quittera l’emprise gravita‐ tionnelle de la Terre.