D'où vient la Lune ? Comment notre satellite naturel s'est il formé ?La question de l'origine de la Lune est une énigme sur laquelle la communauté scientifique a énormément travaillé. Elle fut également la source de nombreuses discussions enflammées entre astronomes particulièrement passionnés.
Avant les années 1970 et l'analyse des échantillons lunaires rapportés sur Terre par les astronautes du programme Apollo, il existait trois théories pour expliquer l'origine de l'astre des nuits.
La première évoquait une Lune formée à partir d'une éjection massive de matières terrestres causée par la vitesse de rotation extrêmement rapide de notre jeune planète.
Dans le second scénario, Terre et Lune constituaient un couple d'objets formées simultanément et évoluant en système gravitationnellement équilibré sur le modèle des étoiles doubles.
Quant à la troisième théorie, elle suggérait une Lune préalablement formée, s'approchant de la Terre et capturée par la force gravitationnelle de notre planète.
Or, ces théories se trouvèrent remises en question par certaines caractéristiques physiques de la Lune. Sa densité est relativement faible : notre satellite est pauvre en fer. Ce métal forme le noyau au centre de la Lune. Ce noyau ne représente qu'une part très faible de la masse lunaire, alors que sur Terre, le coeur de fer constitue à lui seul un tiers de la masse de notre planète. Un tel déficit en fer démontre que la Lune n'a pas pu se former à partir des mêmes éléments de base que la Terre.
En outre, l'étude des échantillons d'Apollo a montré que les roches lunaires sont issues de matériaux provenant du manteau d'un ancien objet possédant un noyau de fer de grande taille.
Ces constatations conduisirent à partir de 1976 à une nouvelle théorie de formation de la Lune basée sur la collision de la Terre avec un objet de la taille de Mars. La conséquence de cet impact cataclysmique fut une libération d'énergie cent fois supérieure à l'évènement qui entraîna bien plus tard l'extinction des dinosaures. La collision détruisit l'objet ayant percuté la Terre ainsi que l'éjection des couches supérieures du manteau de notre planète. La Terre fut alors entourée d'un anneau de débris placés sur orbite, qui par accrétion donnèrent très rapidement naissance à notre satellite.
Cette théorie mettant en scène un impact géant fut vivement critiquée jusqu'en 1984 où elle finit par créer un consensus grâce aux progrès des modèles de formation des planètes.
Dans le second scénario, Terre et Lune constituaient un couple d'objets formées simultanément et évoluant en système gravitationnellement équilibré sur le modèle des étoiles doubles.
Quant à la troisième théorie, elle suggérait une Lune préalablement formée, s'approchant de la Terre et capturée par la force gravitationnelle de notre planète.
Or, ces théories se trouvèrent remises en question par certaines caractéristiques physiques de la Lune. Sa densité est relativement faible : notre satellite est pauvre en fer. Ce métal forme le noyau au centre de la Lune. Ce noyau ne représente qu'une part très faible de la masse lunaire, alors que sur Terre, le coeur de fer constitue à lui seul un tiers de la masse de notre planète. Un tel déficit en fer démontre que la Lune n'a pas pu se former à partir des mêmes éléments de base que la Terre.
En outre, l'étude des échantillons d'Apollo a montré que les roches lunaires sont issues de matériaux provenant du manteau d'un ancien objet possédant un noyau de fer de grande taille.
Ces constatations conduisirent à partir de 1976 à une nouvelle théorie de formation de la Lune basée sur la collision de la Terre avec un objet de la taille de Mars. La conséquence de cet impact cataclysmique fut une libération d'énergie cent fois supérieure à l'évènement qui entraîna bien plus tard l'extinction des dinosaures. La collision détruisit l'objet ayant percuté la Terre ainsi que l'éjection des couches supérieures du manteau de notre planète. La Terre fut alors entourée d'un anneau de débris placés sur orbite, qui par accrétion donnèrent très rapidement naissance à notre satellite.
Cette théorie mettant en scène un impact géant fut vivement critiquée jusqu'en 1984 où elle finit par créer un consensus grâce aux progrès des modèles de formation des planètes.
Mais de nombreuses interrogations subsistent. Les modélisations informatiques sont désormais utilisées pour recréer l'impact géant. Les paramètres de ces simulations sont variés : taille et vitesse de l'objet ayant impacté la Terre, angle de la collision, taille et vitesse de rotation de notre planète au moment de l'impact. Ces variables constituent autant d'inconnues à découvrir pour enfin résoudre l'équation de l'origine de la Lune.
Image : la pleine Lune, photographiée depuis l'ISS, le 24 févier 2005.
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