Et si la Lune s’était formée en seulement quelques heures…

VIDÉO. Une équipe de chercheurs britanniques et américains propose un nouveau scénario de formation du satellite naturel de la Terre.
 

Par Chloé Durand-Parenti

La Lune a beau nous être familière, la question de sa naissance fait encore largement débat. Si la communauté scientifique semble avoir admis que sa formation a été consécutive à un impact entre la Terre et une protoplanète de la taille de Mars baptisée Théia, la suite du scénario demeure obscure.

Jusqu’ici les chercheurs avaient tendance à penser que le satellite de la Terre s’était formé à partir du disque de débris issu de cette collision, par réaccrétion progressive de la matière. Les grains de poussière et les roches se seraient ainsi agglomérés un peu de la même manière que pour former des planètes. Le processus s’étalant sur des mois et probablement des années.

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Cette hypothèse explique bien la masse et l’orbite de la Lune mais il y a un hic qui fait qu’elle n’est pas totalement convaincante. Elle ne parvient pas à rendre compte de la composition du satellite et, en particulier, du fait qu’elle soit aussi proche (à 60 %) de celle de la Terre. En effet, les simulations de ce type indiquent que les fragments de Théia éjectés dans l’espace à la suite de l’impact n’ont été mélangés qu’à une petite quantité de matière terrestre. Ce qui, à moins que Théia ait eu une composition étonnamment similaire à celle de notre planète, pose pas mal de questions auxquelles des chercheurs de l’université de Durham au Royaume-Uni et de la Nasa viennent peut-être de trouver un commencement de réponse.

Carambolage cosmique

En réalisant de nouvelles simulations avec une puissance de calcul informatique supérieure aux travaux effectués précédemment, ils viennent de montrer, dans une étude récemment publiée par The Astrophysical Journal Letters, que la Lune pouvait tout à fait être née dans un carambolage de débris en seulement quelques heures. « Nous avons découvert que des impacts gigantesques peuvent immédiatement donner naissance à un satellite avec une masse et une teneur en fer équivalentes à celles de la Lune », écrivent-ils dans leur article.

Comment est-ce possible ? Les débris générés par l’impact de Théia avec la Terre se seraient retrouvés sur la même orbite, au-delà de la distance minimale, appelée limite de Roche, à partir de laquelle un petit corps qui orbite autour d’un plus grand reste cohérent, sans se fragmenter. C’est ce qui aurait permis un processus d’agrégation aussi rapide.

Est-ce à dire que la question est tranchée ? Point du tout. Cette théorie de formation issue de simulations numériques a beau être élégante, elle fait, par définition, l’impasse sur les processus chimiques liés au refroidissement de la matière échauffée dans ce type d’impact. Il faudra donc d’autres éléments pour la corroborer comme de nouvelles analyses de roches lunaires que les futures missions du programme américain Artemis, qui peine encore à prendre son envol, pourraient rapporter sur Terre dans le futur.