Avant la naissance de la Lune, notre planète tournait sur le côté, comme Uranus, et seule une collision avec la "grand-mère" de la Lune Theia et la formation d'un compagnon de la Terre l'ont forcée à changer d'habitude et à commencer à tourner de manière "normale", disent les planétologues dans un article publié dans la revue Nature.
«Nos travaux montrent que l'axe de rotation de la Terre pourrait changer sa position de plusieurs manières à la fois. Nous pensions que la Terre était devenue ce qu'elle était à la suite d'une collision avec Theia à un angle inhabituel, mais il semble que l'axe de notre planète ait été incliné beaucoup plus tard en raison d'interactions gravitationnelles complexes avec la Lune et le Soleil », explique Matija Chuk. Cuk de l'Institut SETI de Mountain View (USA).
Tourbillon de l'espace
Au cours des 30 dernières années, il est généralement admis que la Lune s'est formée à la suite de la collision de Theia, un corps protoplanétaire, avec l'embryon de la Terre. La collision a conduit à la libération de la matière de Theia et de la proto-Terre dans l'espace, à partir de cette matière, la Lune s'est formée. La théorie de la collision de la proto-Terre avec un grand corps céleste explique bien la masse de la Lune, sa faible teneur en fer et d'autres paramètres.
Cependant, dans une telle collision, une partie importante du matériau qui compose la lune aurait dû provenir de l'hypothèse Theia. Dans sa composition, il aurait dû être différent de la Terre, car la plupart des corps célestes de la région interne du système solaire, y compris les planètes terrestres et les astéroïdes, en diffèrent. Mais en fait, la composition de la Terre et de la Lune est très similaire, jusqu'à la même proportion d'isotopes de nombreux métaux et autres éléments.
Il y a quatre ans, Chuck et sa collègue Sarah Stewart ont compris comment expliquer cette similitude de près de cent pour cent en proposant l'hypothèse de la planète Yule. Conformément à cela, la proto-Terre a tourné si rapidement qu'elle ne ressemblait pas à une balle, mais à un tourbillon aplati, qui a fait une révolution en seulement deux heures. La collision de Theia avec ce «tourbillon» devait conduire à un mélange complet de leur matière et à la naissance de la Lune, de composition identique à la jeune Terre.
Le problème, comme les auteurs eux-mêmes l'ont découvert plus tard, est qu'une telle hypothèse n'explique pas pourquoi l'axe de rotation de la lune est incliné de cinq degrés par rapport au plan orbital le long duquel la terre tourne autour du soleil.
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Une étude plus approfondie de cette question a montré que dans le passé, lorsque la Lune s'éloignait progressivement de la Terre, les forces de marée auraient dû fortement déplacer l'axe de notre planète, ce qui a remis en question l'idée d'une «planète yula». De plus, les scientifiques n'avaient pas d'explication claire sur la façon dont la Terre pouvait ralentir sa rotation sur son axe jusqu'à ses valeurs actuelles.
Danse de l'espace
Chuck et ses collègues ont trouvé un moyen de sauver leur théorie en tournant littéralement la Terre de son côté. Selon eux, la Terre nouveau-née pourrait tourner autour du Soleil non pas en position verticale, mais couchée sur le côté, comme Uranus, dont l'axe de rotation est tourné de près de 90 degrés.
Comme le montre la modélisation informatique de la collision de la Terre - «Yula» et Teii, les résultats les plus plausibles ont été obtenus, paradoxalement, dans les cas où la Terre était initialement sur le côté et la Lune tournait autour d'elle en fait le long de l'équateur, qui à ce moment-là passait par ces points, qui occupent désormais les pôles Nord et Sud.
Une telle disposition perpendiculaire des orbites de la Lune (autour de notre planète) et de la Terre (autour du Soleil) a conduit à l'apparition d'interactions gravitationnelles extrêmement intéressantes entre l'étoile et les deux planètes.
Au premier stade de ces interactions, la Lune agissait comme une sorte de «corde gravitationnelle», qui était tirée entre la Terre et le Soleil. En conséquence, la vitesse de rotation de notre planète est rapidement tombée à des valeurs presque modernes en un instant selon les normes cosmiques - plusieurs millions d'années.
Lorsque la rotation du tourbillon de la Terre s'est ralentie à une certaine vitesse, la Lune, avec le soutien du Soleil, a commencé à élever progressivement l'orbite de la Terre, la rapprochant de l'angle d'inclinaison actuel de 21 degrés. Avec la Terre, la Lune elle-même s'est déplacée, tombant sur son orbite actuelle, inclinée de six degrés par rapport au plan de l'orbite terrestre.
Selon Chuk, une telle explication de la naissance de la Lune est importante non seulement pour comprendre l'histoire de notre planète, mais aussi pour évaluer la possibilité de l'existence d'une vie en dehors du système solaire. L'existence de différentes inclinaisons de l'axe de la planète, selon le planétaire, augmente nos chances de détecter la vie, en particulier dans les exomères qui ont de grands satellites comme la lune.
