L'origine de la Lune

Jusqu’aux missions Apollo et Luna, 3 hypothèses sur la formation de la Lune s’opposaient. Depuis, l’analyse des échantillons du sol lunaire (1975) et les photographies effectuées lors des missions ont permis de donner naissance à une quatrième hypothèse. Nouvelle théorie qui reste aujourd’hui la plus plausible pour la majorité des chercheurs.





1) La formation par fission de la Terre :

Cette théorie a pu être proposée par l’astronome Georges DARWIN en 1880. (L’un desfils de Charles Darwin). Cette théorie permettrait d’expliquer la similitude d’âge entre la Terre et la Lune.
Cette hypothèse propose que la formation du noyau terrestre aurait accéléré la vitesse de rotation de la Terre. La force centrifuge aurait étiré la zone équatoriale formant ainsi
un bourrelet de matière qui aurait fini par se détacher. Ensuite la Lune se serait éloignée jusqu’à son orbite actuelle.
Mais cette théorie implique une vitesse de rotation très importante pour quelle puisse devenir assez fluide. Des simulations ont montré que la terre aurait du tourner sur elle-même en 2h30 ce qui semble difficile à imaginer. Par ailleurs, des analyses d’échantillons prélevés sur la Lune et comparés à ceux de la Terre mettent en évidence une différence de composition qui infirme cette hypothèse.

2) La Capture gravitationnelle :

Cette théorie a été proposée par le chercheur allemand GERSTENKOM en 1955. Tout simplement, la Lune se serait formée dans une autre région et aurait été capturée par la Terre lorsqu’elle se serait rapprochée suffisamment pour être attrapée par le champs gravitationnel de la terre.
Il existe plusieurs objections à cette théorie :
- un corps céleste passant à proximité de la Terre serait détruit par les effets de marées
- ou bien rejeté sur une nouvelle orbite autour du Soleil
- ou encore, propulsé vers la Terre avec laquelle il entrerait en collision.
Par ailleurs, La Terre et la Lune possèdent les mêmes isotopes d’oxygène (atomes avec un nombre de protons égal et de neutrons différent) ce qui implique qu’elle se soient formée dans la même région du système solaire.

3) L’accrétion – Formation en orbite terrestre :

Cette théorie a été proposée par l’astrophysicien soviétique RUSKOL dans les années 60’s.
Elle propose que la Terre et la Lune soient des planètes doubles. La lune se serait formée :
- soit en même temps que la Terre
- soit peu après, à partir de débris gravitant autour de la Terre.
Mais cette hypothèse ne permet pas de comprendre la différence entre les éléments volatils nombreux sur la Terre et les éléments réfractaires nombreux sur la Lune.
Par ailleurs, pourquoi les autres planètes telluriques ne se seraient –elles pas développées de la même manière ?

4) L’impact planétaire:

Cette théorie a été envisagée dès 1946 par Reginald DALY (Havard), qui suggérait une collision géante, mais cela passa inaperçu.
En 1975 deux équipes distinctes ont repris cette idée et l'ont présentée au colloque de Kona (Hawaii) en 1984 :
- William HARTMANN et Donald DAVIS de Tucson.
- Alastair CAMERON et William WARD de Pasadena.
Cette nouvelle théorie a pu être mise en place suite à l’analyse des échantillons recueillis sur la Lune et de la remise en cause des précédentes théories.
Un énorme bolide (6 500 km), allant à 40 000 km/h, serait entrée en collision avec la Terre, alors en formation (il y a 4,5 MA), lui arrachant les matériaux constituant la Lune aujourd’hui (En 1984, W.Benz, W.L.Slattery et A.G.Cameron ont pu effectuer des simulations) Notons que l'astéroïde responsable de la disparition des dinosaures sur Terre mesurait 10 km...

Je serai plutôt partisante de l'hypothèse 3.
Les deux premières sont véritablement imaginées, alors que la dernière complètement capilotractée. Un tel astéroïde aurai littéralement fait éclater la Terre en myriades de morceaux. A moins que dans son hypothèse la taille initiale de la terre était de plusieurs milliions de km en diamètre?????

En effet, les deux dernières paraissent les plus plausibles. A propos de la dernière hypothèse, voici ce que l'on peut trouver dans l'Encyclopaedia Universalis:

"Le résultat d'un choc tangentiel entre la Terre et une planète d'une masse voisine de Mars est simulé sur ordinateur. Les deux corps sont supposés différenciés, et possèdent donc un noyau ferreux et un manteau silicaté. Juste avant le choc, les marées déforment rapidement la planète incidente. Après le choc, une partie des débris arrachés aux deux corps peuvent former un disque autour de la Terre, qui par accrétion est susceptible de donner un satellite unique.
On peut simuler plusieurs types de collisions en fonction de la masse de la planète incidente. Si cette dernière a une masse supérieure à 0,17 masse terrestre, la majeure partie des débris retombe sur Terre ou est éjectée dans l'espace. Les débris restant en orbite terrestre sont de masse trop limitée pour former un corps ayant la masse de la Lune. Si la planète incidente a une masse inférieure à 0,12 masse terrestre, la quasi-totalité des débris viennent de la planète incidente, et très peu se perdent dans l'espace. Il pourrait donc se former un satellite de la masse de la Lune, mais celui-ci ne devrait pas être appauvri en fer, comme l'est la Lune. Ces deux scénarios sont donc incompatibles avec les données.

En revanche, si la masse de la planète incidente est comprise entre 0,12 et 0,17 masse terrestre, les simulations aboutissent à un scénario complexe qui peut conduire à la Lune telle qu'on la connaît (cf. hors-texte, PL. II) : la partie silicatée de la planète incidente se désagrège presque complètement, et seule une masse voisine de celle de la masse lunaire actuelle reste en orbite terrestre. Après une trajectoire complexe, le noyau de la planète incidente heurte de nouveau la Terre pour y être complètement absorbé. Tout cela est accompli en moins de 24 heures. Les matériaux silicatés restant en orbite terrestre ont été suffisamment chauffés par l'impact pour avoir perdu une part notable de leurs éléments volatils, et être de ce fait enrichis en matériaux réfractaires.

Cette simulation numérique, où l'on donne à la proto-Terre et à la planète incidente des valeurs de masses, de vitesses et de directions de mouvement judicieusement choisies, montre que ce scénario est possible, ce qui ne signifie pas qu'il a réellement eu lieu. Cependant, ce modèle est le seul actuellement imaginé qui « fabrique » une Lune conforme à la réalité, et il a de ce fait les faveurs de la communauté scientifique. La faible probabilité d'une telle collision avec les « bons » paramètres expliquerait pourquoi le système Terre-Lune est unique dans le système solaire. Mais que ce scénario soit l'expression de la réalité ou non, on sait de façon formelle que la Lune est individualisée en tant qu'astre isolé depuis 4,5 milliards d'années, et que sa croûte est cristallisée depuis 4,4-4,3 milliards d'années. Ce choc hypothétique aurait donc été contemporain de la fin de l'accrétion de la Terre."

Ils ont du bien s'amuser à faire des simulations.... C'est beau la vie d'un chercheur

C'est un moyen comme un autre de passer le temps. Il y en a qui cherchent, et d'autres qui trouvent... Mais là ils ne sont même pas sûr en plus!

Il y en a une bonne part qui cherchent à vérifier que d'autres ont trouver justes aussi (enfin, qui cherchent le plus souvent à prouver qu'ils ont trouvés faux...)

Heureusement que notre chercheur préféré n'a pas encor elu le post, il pourrait se vexer (non, pas taper )

Mais non, on l'adore. Personne n'était visé (pour une fois...).

Wiedzma a écrit:

Heureusement que notre chercheur préféré n'a pas encor elu le post, il pourrait se vexer (non, pas taper )

je fais plus de recherche cette année, mais de l'ingénierie

Ah, tu es revenu à la raison...