La formation de la Lune est actuellement expliquée par la théorie de l'impact géant, qui suggère que la Lune s'est formée à la suite d'une collision entre la Terre primitive et un corps céleste de la taille de Mars, appelé Théia, il y a environ 4,5 milliards d'années.
Selon cette théorie, l'impact a vaporisé une partie de la Terre primitive ainsi que le corps impacteur, et le matériau en fusion a formé un disque de débris autour de la Terre. Ce disque de débris a ensuite commencé à s'agglomérer pour former la Lune.
Ce scénario est basé sur des simulations informatiques de 1975, qui suggère que la Lune s'est formée à partir de ce disque de débris en seulement quelques dizaines d'années. La Lune s'est alors refroidie et solidifiée au fil du temps, formant la structure que nous connaissons aujourd'hui.
Les preuves géologiques et chimiques recueillies sur la Lune, notamment les échantillons de roches lunaires ramenés lors des missions Apollo, soutiennent cette théorie de l'impact géant.
Mais des recherches récentes réalisées avec des résolutions 100 à 1000 fois supérieures aux normes actuelles et en utilisant un puissant supercalculateur, indiqueraient que la collision canonique de Theia avec la proto-Terre, aurait pu conduire à un processus beaucoup plus rapide en provoquant la mise en orbite immédiate d'un corps semblable à la Lune autour de la Terre en quelques heures.
Immediate origin of the Moon as a post-impact satellite Jacob Kegerreis et al
Ce scénario alternatif de l'origine lunaire ouvre de nouvelles options pour l'orbite initiale de la Lune et ses propriétés internes. Par exemple, le corps orbital a un centre qui est principalement fait de matériel de Theia, et pourrait ne pas être entièrement fondu, tandis que les régions ultrapériphériques sont très chaudes et peuvent être faites de matériel plus proto-Terre. Par exemple, le corps orbital a un centre qui est principalement fait de matière Theia, et pourrait ne pas être complètement fondu, tandis que les régions ultrapériphériques sont très chaudes et peuvent être constituées de plus de matériau provenant de la proto-Terre.
Comment ce gradient de composition évoluerait au cours de l’histoire de la Lune reste à déterminer. Cependant, cela pourrait aider à expliquer pourquoi les rapports isotopiques dans les roches lunaires retournées par les astronautes d’Apollo sont semblables à ceux du manteau terrestre.
Sources :
L’article de Frédéric Deschamps dans L’Astronomie N°169 mars 2023