La Lune s'est formée en seulement cinq heures : des scientifiques découvrent comment

Peut-être que l'un des événements les plus dramatiques de l'histoire de notre système solaire s'est produit beaucoup plus rapidement que nous le pensions. Selon une nouvelle étude, la Lune aurait pu se former presque entièrement en seulement cinq heures après une collision massive survenue il y a environ 4,5 milliards d'années.

Pendant des décennies, l'explication acceptée était qu'un corps ancien de taille similaire à Mars, appelé Théia, était entré en collision avec la jeune Terre. L'impact a éjecté d'énormes quantités de roche en fusion dans l'espace, créant un disque de débris autour de la Terre. Selon le scénario classique, ce matériau s'est progressivement agrégé jusqu'à ce que la Lune se forme.

Cependant, des chercheurs du Southwest Research Institute et de l'Université de l'Arizona proposent désormais une autre possibilité : dans certaines conditions, la collision elle-même aurait pu produire une Lune presque complète en quelques heures.

Le facteur décisif : température et résistance physique

Les chercheurs ont découvert que le facteur déterminant pourrait être la température et la résistance physique de la Terre et de Théia avant la collision. Dans les modèles précédents, les deux corps étaient traités presque comme des liquides géants, en supposant que l'énergie immense de la collision les briserait de toute façon, effaçant l'importance de leur structure géologique.

Mais lorsque les chercheurs ont inclus la résistance des roches et leur température dans les calculs, les résultats ont changé de manière significative.

« Selon la chaleur de la Terre et de Théia avant la collision, l'impact pourrait détruire Théia et créer un énorme disque de débris qui deviendrait finalement la Lune », a expliqué le Dr Adin Denton, qui a dirigé l'étude.

Cependant, lorsqu'elle a utilisé les mêmes conditions de base que les modèles précédents, mais en donnant aux deux corps une structure interne et une température similaires, quelque chose de complètement différent s'est produit. « En environ cinq heures, une Lune entière est apparue », a-t-elle déclaré.

L'explication est que les corps plus chauds sont physiquement plus faibles et ont donc tendance à se briser plus facilement. Les corps plus froids et plus résistants peuvent survivre à une plus grande partie de la force de la collision et n'ont donc pas nécessairement besoin de se désintégrer complètement en un nuage de débris.

Une nouvelle compréhension du processus ancien

L'idée que la Lune aurait pu se former en quelques heures n'est pas entièrement nouvelle. Une étude importante de 2022 présentait déjà des modèles dans lesquels la Lune se formait presque immédiatement après la collision. L'innovation de l'étude actuelle est la compréhension que la température et la résistance des deux corps en collision peuvent changer radicalement le résultat, déterminant si une Lune se forme presque immédiatement ou plutôt à partir d'un disque de matériau accumulé plus tard.

Selon les chercheurs, ce nouveau scénario pourrait aider à expliquer certaines propriétés de la Lune qui ne s'intègrent pas facilement dans le modèle traditionnel, notamment sa composition chimique et la quantité de matières volatiles qui y subsistent. Le Dr Robin Canup, qui a étudié la formation de la Lune par le passé, a déclaré que les résultats pourraient même aider les scientifiques à réduire la fourchette temporelle dans laquelle l'ancienne collision s'est produite.

Le lien entre la Terre, la Lune et Théia

L'une des grandes questions qui restent ouvertes est de savoir pourquoi la Terre et la Lune sont si similaires dans leur composition. Si une grande partie de la Lune s'est formée à partir de matériaux provenant de Théia, on pourrait s'attendre à ce qu'elle soit plus différente de la Terre. Une possibilité est que Théia et la Terre se soient formées dès le début dans la même zone de l'ancien système solaire.

Denton a comparé cela à une famille. Selon elle, la Terre et Mars sont comme des « frères » qui se sont formés dans le même voisinage du système solaire, mais la Terre et la Lune ressemblent davantage à des « faux jumeaux ». Bien que l'étude ne prouve pas que c'est exactement ainsi que la Lune s'est formée, elle ajoute une possibilité très intrigante : au lieu d'être construite sur une longue période à partir d'un nuage de débris, il est possible que la Lune que nous voyons chaque nuit soit née presque d'un seul coup, en moins d'une journée.