La Lune serait née d'un impact entre la Terre et un autre astre. Mais ce modèle n'explique pas la composition de notre satellite... à moins que cette collision ne se soit produite alors que la Terre était couverte d'un océan de magma.

D’où vient la Lune ? Elle se serait peut-être formée avec un océan de magma terrestre. C’est en tout cas la théorie que défendent des scientifiques japonais et américains dans un article publié le 29 avril 2019 au sein de la revue Nature Geoscience.

50 millions d’années après la formation du Soleil, la Terre n’était encore qu’une protoplanète (soit un embryon de planète). D’après les chercheurs, elle était probablement couverte d’un océan de magma, c’est-à-dire de roche en fusion. Ce détail permettrait d’expliquer la composition actuelle de la Lune, qui se serait formée lors d’une collision entre notre planète et un autre objet céleste.

L’hypothèse de l’impact entre Théia et la Terre. // Source : NASA/JPL-CALTECH/T. PYLE.

Que dit l’hypothèse de l’impact géant ?

L’hypothèse de l’impact géant est l’une des plus connues pour tenter de comprendre comment la Lune s’est formée. Un astre de la taille de Mars, nommé Théia, aurait heurté la Terre il y a plus de 4 milliards d’années. La matière rejetée par cette collision se serait mise en orbite autour de la Terre. Elle aurait fini par s’agglomérer pour former la Lune.

Selon ce scénario, la Lune devrait être principalement constituée de matière provenant de Théia. Pourtant, les différentes missions Apollo ont permis de découvrir que notre satellite naturel est surtout constitué de matière originaire de la Terre. Comment expliquer alors la « similarité chimique » entre notre planète et son satellite ? Plutôt que d’étudier les conditions de la collision elle-même, les auteurs de cette étude préfèrent supposer que « la proto-Terre avait un océan de magma sur sa surface ».

Une empreinte de Buzz Aldrin sur la Lune. // Source : Wikimedia/CC/NASA (photo recadrée)

Comment cet océan serait-il apparu ? D’après les chercheurs, il aurait pu être provoqué par d’autres collisions, avec de « gros corps au dernier stade de leur formation planétaire ». L’océan aurait pu se former sur une « planète en croissance [dont] la masse est supérieure à deux fois celle de Mars ». Pour rappel, Mars est plus petite que la Terre : son diamètre mesure 6 780 kilomètres environ, tandis que celui de la Terre est de 12 740 kilomètres environ. La Terre pouvait donc accueillir un océan de magma, mais probablement pas Théia.

La moitié de l’océan éjectée

Pour arriver à cette hypothèse, les chercheurs ont réalisé des simulations de la collision qui a pu se produire entre la Terre et Théia. Dans ce scénario, la Terre était couverte d’un océan de magma tandis que Théia possèdait un manteau solide. Lors du premier impact, les scientifiques estiment qu’environ 50 % de l’océan de magma a été éjecté. Des restes de Théia sont à nouveau entrés en collision avec la Terre. Au final, entre 70 et 80 % des matériaux restants étaient originaires de l’océan de magma. Dans une autre simulation, où la Terre n’etait pas couverte de cet océan, la part des matériaux terrestres dans les restes de la collision était moins élevée.

Il n’est donc pas impossible que la proto-Terre ait accueilli cet océan de magma, bien avant d’être recouverte par des océans d’eau. L’hypothèse de l’impact géant pourrait avoir d’autres implications, notamment sur l’apparition de la vie sur la Terre.

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