La lune aurait pu surgir non pas à la suite d'une seule collision de la Terre et d'une protoplanète de la taille de Mars, mais au cours d'une série de collisions de petits «embryons» planétaires avec la Terre, ce qui expliquerait les bizarreries dans la composition isotopique de la Lune, selon un article publié dans la revue Nature Geoscience.
«Si la Lune se formait au cours d'une telle série de collisions, cela permettrait de résoudre le problème des isotopes d'une manière très originale. Sa formation sera similaire à ce qui se passe lorsqu'un artiste mélange des couleurs dans une palette - plus vous mélangez de couleurs, moins le résultat final change et plus il ressemblera à une peinture marron foncé », déclare Gareth Collins de l'Imperial College London (Royaume-Uni).
Secrets de la lune
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, qui comprend 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.
Diagramme de formation lunaire
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Rufu et coll. / Nature Geoscience 2017
Relativement récemment, les scientifiques planétaires ont proposé une solution plutôt exotique à ce problème - l'hypothèse dite de la «planète yula». Conformément à cela, la jeune Terre devait tourner très rapidement et en même temps se coucher sur le côté, comme Uranus, et la collision avec Theia était censée la ralentir et faire tourner son axe. Un tel scénario, en principe, a le droit à la vie, mais il est extrêmement improbable, ce qui pousse les planétaires à rechercher d'autres options pour la naissance de la Lune.
Hagai Perets de l'Institut israélien de technologie de Haïfa et ses collègues ont proposé une explication alternative de l'absence de différences dans les fractions isotopiques dans les roches de la Lune et de la Terre, suggérant que le compagnon de notre planète n'aurait pas pu se former "en une seule séance", mais par parties.
Billard spatial
Si la Terre est entrée en collision non pas avec une Théia de la taille de Mars, mais avec tout un ensemble de petits protoplanètes, alors la vitesse de rotation de notre planète et les conséquences de la collision peuvent ne pas être aussi importantes que le scénario classique de la formation de la Lune l'exige. Chaque fois que ces "mini-lunes" frappaient la Terre, elles jetaient une partie de sa matière en orbite, où elle fusionnait avec la Lune préexistante, formée après la première collision.
Guidé par cette idée. Peretz et ses collègues ont calculé les conséquences d'une collision de la Terre avec plusieurs de ces «embryons» et ont vérifié si la Lune pouvait atteindre sa taille actuelle et atteindre le rapport isotopique souhaité de cette manière.
Il s'est avéré qu'un tel scénario est en effet possible - la chute et la destruction séquentielles d'environ 20 petits corps protoplanétaires, dont la masse est d'environ 1 à 10% de la masse, suffiront à former la Lune dans sa taille actuelle et avec la composition actuelle. D'un autre côté, si même une «mini-lune» s'échappe de la Terre, alors la formation de la lune nécessitera un nombre beaucoup plus grand d'embryons planétaires.
Une telle hypothèse peut sembler encore moins réaliste que l'idée d'une «planète yula», cependant, aux premières époques de la vie du système solaire, elle était habitée par des milliers de grands et nombreux petits embryons de planètes, dont beaucoup ont été «catapultés» dans un espace ouvert ou mis sur une trajectoire de collision et d'autres planètes au moment où Jupiter et Saturne ont commencé leur mouvement vers le Soleil. Il est possible que certains d'entre eux se soient écrasés sur la proto-Terre et aient donné naissance à la Lune.
