Hypothèse de l'impact géant

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Vue d'artiste d'un impact géant.

L’hypothèse de l'impact géant propose que la Lune a été créée à partir de la matière éjectée par une collision entre la jeune Terre et un corps de la taille de Mars nommé Théia. Cette hypothèse scientifique est la plus soutenue pour expliquer la formation de la Lune.

Cet impact se serait produit 42 millions d’années après la naissance du Système solaire, soit il y a 4,526 milliards d’années [réf. nécessaire].

Hypothèse[modifier | modifier le code]

Animation (échelles non respectées) de Théia se formant au point de Lagrange de la Terre, puis, perturbée par la gravité, entrant en collision et aidant à la formation de la Lune. L'animation progresse au rythme d'une année par image, donnant l'impression que la Terre ne bouge pas. La vue est prise du pôle sud.

Il y a 4,533 milliards d'années[réf. nécessaire] − soit environ 34 millions d'années après la formation de la Terre − ce planétoïde de la taille de Mars (6 500 km de diamètre) aurait heurté la Terre à 40 000 km/h sous un angle oblique, détruisant l'impacteur et éjectant ce dernier ainsi qu'une portion du manteau terrestre dans l'espace. Des simulations informatiques d'un tel événement[1],[2] ont suggéré qu'environ 2 % de la masse originelle de l'impacteur aurait produit un anneau de débris en orbite. Par accrétion, entre un et 100 ans après l'impact, la moitié de ces débris aurait donné naissance à la Lune.

Recherches[modifier | modifier le code]

En 2012, en analysant des échantillons provenant des missions du programme Apollo, des chercheurs ont montré que la Lune avait la même composition en isotopes de titane que la Terre, ce qui s'oppose à l'hypothèse de l'impact géant dans la mesure où il serait raisonnable de trouver des matériaux distincts provenant des deux sources : la Terre et l'objet hypothétique Théia[3].

En octobre de la même année, des chercheurs de l'Université Washington à Saint-Louis et de l'Institut d'océanographie Scripps publient un article dans Nature appuyant l'hypothèse de l'impact géant par l'analyse d'isotopes de zinc[4],[5],[6], puis en 2014, c'est au tour d'une équipe allemande de conforter cette théorie, cette fois-ci en consacrant son étude à la proportion relative en isotopes d'oxygène dans les échantillons lunaires rapportés par les missions Apollo[7].

Conséquences[modifier | modifier le code]

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Les conséquences de la collision entre Théia et la Terre auraient été majeures pour notre planète et seraient à la base du développement de la vie complexe. Théia serait donc responsable d'une chaîne d'événements complexes essentiels à la vie sur Terre.

  1. Cette collision aurait permis à la Terre de devenir beaucoup plus massive puisque celle-ci aurait absorbé une partie de sa jumelle lors de l'impact.
  2. Elle serait donc à l'origine d'un accroissement de la gravité de la Terre. On peut estimer que la « proto-Terre » (avant cet impact géant) était très semblable à Vénus. Cet accroissement de la gravité a permis de retenir d'autant mieux les gaz de l'atmosphère primitive. Avec cette atmosphère, toutes les comètes qui nous ont heurtés par la suite, se sont désintégrées pour faire place, après plusieurs années, à une quantité d'eau totale équivalente à la moitié de toute l'eau sur Terre[8].
  3. Théia aurait aussi été vitale pour notre planète en permettant à la Terre d'hériter d'un noyau plus gros. Combiné à la rotation de la Terre, ce tout nouveau noyau, plus massif et essentiellement constitué de fer, est à l'origine de la magnétosphère terrestre qui nous protège des radiations mortelles du vent solaire.
  4. Un accroissement de la dimension du noyau aurait aussi eu pour effet d'augmenter l'intensité de la convection mantellique. Le noyau étant plus massif et diffusant une plus forte énergie, la roche en fusion du manteau aurait commencé à monter vers la surface de la Terre, créant des volcans grâce à l'intrusion du magma entre les plaques tectoniques. De nombreuses éruptions s'ensuivirent, libérant dans l'atmosphère d'énormes quantités de dioxyde de carbone et de méthane. La libération de ces gaz aurait alors créé l'effet de serre et aurait donc permis à la Terre de se réchauffer. Suite à ce réchauffement, la vapeur d'eau envoyée lors des éruptions volcaniques aurait enfin pu s'accumuler sous forme de nuages et l'autre moitié de toute l'eau de la Terre serait tombée sous forme de pluie.
  5. La Lune, en servant de bouclier contre les géocroiseurs, a protégé notre planète de nombreuses catastrophes, comme le prouvent les cratères d'impact à sa surface.
  6. La dernière contribution de Théia serait d'avoir su stabiliser les climats et les températures. Après avoir été elle-même pulvérisée en nous heurtant, Théia aurait laissé des débris en orbite autour de la Terre, débris provenant en partie de Théia et en partie du manteau de la proto-Terre[9]. Ces débris, dont la grande partie ont dû d'abord former un anneau aux alentours de la limite de Roche, ont fini par s'amalgamer avec le temps en un corps céleste, la Lune. C'est grâce à l'attraction de la Lune sur la Terre que la précession des équinoxes prend 25 800 ans. Sans cette Lune si massive, l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre serait chaotique, oscillant de façon irrégulière à l'échelle des temps géologiques, quasiment de 0 à 90°. Les climats changeraient du tout au tout, ce qui aurait été très défavorable au développement des formes vivantes évoluées, surtout sur les continents[10].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Canup, R. M. 2008. Lunar forming collisions with pre-impact rotation. Icarus, 196, 518-538.
  2. Canup, R. M. 2008. Implications of lunar origin via giant impact for the Moon's composition and the thermal state of the protoearth. Lunar Plan. Sci. XXXIX, #2429.
  3. (en)« Titanium Paternity Test Says Earth is the Moon's Only Parent », Astrobiology Magazine, 4 mai 2012.
  4. (en) Randal C. Paniello, James M. D. Day et Frédéric Moynier, « Zinc isotopic evidence for the origin of the Moon », Nature, no 490,‎ 18 octobre 2012, p. 376–379 (DOI 10.1038/nature11507, résumé)
  5. Laurent Banguet, Agence France-Presse, « La Lune est bien née d'une collision avec la Terre », sur http://www.radio-canada.ca, Radio-Canada,‎ 17 octobre 2012
  6. (en)Diana Lutz, « Moon was created in giant smashup », sur http://news.wustl.edu, Université Washington à Saint-Louis,‎ 17 octobre 2012
  7. Joël Ignasse, « On a trouvé des traces de Théia dans la Lune », Sciences et Avenir - en ligne,‎ 10 juin 2014 (lire en ligne).
  8. (en) 1.James P. Greenwood et coll, « Hydrogen isotope ratios in lunar rocks indicate delivery of cometary water to the Moon », Nature Geoscience,‎ 2011 (DOI 10.1038/ngeo1050)
  9. Ce qui est fortement suggéré par l'analyse isotopique des éléments lunaires.
  10. J. Laskar, F. Joutel, P. Robutel, Stabilization of the Earth's obliquity by the Moon, in "Nature" (1993) n°361, p. 615-617

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Article connexe[modifier | modifier le code]

Lien externe[modifier | modifier le code]