La Lune et la Terre seraient moins semblables dans leur composition qu’on ne le pensait. Si tel est le cas, cela pourrait avoir des conséquences sur la manière dont on suppose que la Lune s’est formée. Des scientifiques expliquent pourquoi dans une étude publiée le 9 mars 2020 au sein de la revue Nature Geoscience.
L’une des hypothèses envisagées pour expliquer la formation de la Lune est celle de l’impact géant. « On pense que la Lune s’est formée à partir des débuts d’une collision à grande échelle entre une proto-Terre et une plus petite proto-planète auquel on donne le nom informel de Théia », rappellent les auteurs de l’étude. La force du modèle de l’impact géant est qu’il semble correspondre aux analyses d’échantillons récupérés lors des missions Apollo. Néanmoins, la Terre et la Lune paraissent étrangement similaires sur le plan géochimique : cet élément ne correspond pas vraiment au scénario de l’impact géant.
Un défi à résoudre dans l’hypothèse de l’impact géant
Les échantillons de roches rapportés par les missions Apollo ont jusqu’à présent montré que la Terre et la Lune était beaucoup plus similaires que ne le prévoie le modèle de l’impact géant en ce qui concerne certains isotopes (des atomes qui ont le même nombre d’électrons mais un nombre différent de neutrons) : les isotopes de l’oxygène. Pour comprendre cette situation, des scénarios ont été proposés : Théia et la proto-Terre auraient pu posséder des isotopes de l’oxygène identiques (mais c’est peu probable), ou alors leur collision aurait été si violente que les deux astres se seraient totalement mêlés (à nouveau, cette possibilité est peu probable).
La nouvelle étude apporte peut-être la solution à ce problème. Les chercheurs ont analysé des isotopes de l’oxygène présents dans des échantillons lunaires et ont découvert que leur composition variait selon le type de roche. « La Terre et la Lune ont en fait des compositions d’isotopes de l’oxygène distinctement différentes », affirment les auteurs. Les roches prélevées profondément dans le manteau lunaire possédaient les isotopes de l’oxygène les plus distincts de ceux de la Terre. Selon les scientifiques, cela pourrait vouloir dire que ce manteau est celui qui s’est le moins mélangé et dont la composition est la plus proche de l’ancienne Théia.
Ces mesures permettent de montrer que la proto-Terre et Théia n’ont pas possédé exactement les mêmes compositions d’isotopes de l’oxygène à cause de l’impact qui a sans doute formé la Lune. Les auteurs y voient la possibilité que « Théia aurait pu se former plus loin du Soleil que la Terre ».
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