La lune aurait pu naître non pas à l'intérieur d'un disque issu des débris de la Terre et de son ancêtre Theia, mais dans un "beignet" chaud de gaz incandescent qui est né après leur collision et l'évaporation d'un dixième de notre planète, selon un article publié dans la revue JGR: Planets.
«Cette idée explique ces caractéristiques inhabituelles de la lune qui ne peuvent être reproduites en utilisant les théories actuelles de sa naissance. La Lune a presque la même composition que la Terre, mais toujours légèrement différente. C'est la première fois que nous sommes en mesure d'expliquer ces écarts », a déclaré Sarah Stuart de l'Université de Californie à Davis (États-Unis).
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 l'éjection de certaines de leurs roches dans l'espace, et la Lune s'est formée à partir de cette matière. Cette idée explique bien la masse de la Lune, sa faible teneur en fer et d'autres propriétés du compagnon de la Terre.
Cependant, dans une telle collision, une partie importante du matériau qui compose la lune aurait dû provenir de l'hypothèse Theia. Dans sa composition, elle aurait dû être différente de la Terre, car la plupart des planètes terrestres et des astéroïdes géocroiseurs en diffèrent. Mais en réalité, 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, Stewart et ses collègues ont compris comment expliquer cette similitude à presque 100% dans la composition de la Lune et de la Terre, en proposant l'hypothèse de la planète Yula. Conformément à cela, la proto-Terre tournait si vite qu'elle ne ressemblait pas à une balle, mais à un "tourbillon" aplati, qui a fait une révolution en seulement deux heures et en même temps se trouvait sur le côté. 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.
Cette théorie, comme l'ont noté Stewart et ses collègues, a un inconvénient majeur: pour que la Lune se «forme» correctement, il est nécessaire que Theia tombe sur Terre à un certain angle et à une certaine vitesse, et qu'elle ait des dimensions et une masse précisément calibrées, ce qui rend ce scénario extrêmement improbable.
Tous ces problèmes, selon les astronomes, peuvent être résolus si l'on imagine que les conséquences de la collision entre la Terre et Theia ont été bien plus dramatiques qu'on ne le croit aujourd'hui. Selon les scientifiques planétaires, leur collision frontale pourrait conduire non pas à la formation d'un disque plat à partir de débris de l'orbite de notre planète, d'où la Lune est alors apparue, mais à un «beignet» géant de roches et de métaux évaporés.
«Il était vraiment énorme. Son diamètre était environ dix fois celui de la Terre et il contenait à peu près autant de matière qu'un dixième de notre planète. Le reste de la Terre, grâce à l'énorme force de la collision, s'est transformé en liquide et est resté liquide pendant plusieurs milliers d'années », ajoute Simon Lock, un collègue de Stewart.
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Ce bagel chauffé au rouge se refroidissait rapidement, ce qui fit que sa matière se transforma en liquide et "tomba" à la surface de la Terre sous la forme d'une "pluie de feu" superdense et ultra-rapide. Une partie de cette pluie s'est déposée à la surface de la future Lune, dont l'embryon est apparu à la périphérie du "beignet" à la suite d'un refroidissement accidentel et d'un épaississement de sa matière.
Une telle idée, comme le note Stewart, explique bien non seulement pourquoi la Lune et la Terre ont une composition très similaire, mais aussi pourquoi il n'y a presque pas d'éléments volatils et légers dans les intestins du satellite de notre planète, qui s'est rapidement évaporé dans l'espace alors que " bagel "a entouré la future Terre et la Lune.
Dans un proche avenir, les scientifiques planétaires prévoient de tester cette idée en créant un modèle plus complet du système solaire du nouveau-né, qui prend en compte tous les processus qui pourraient se produire sur la lune au cours de sa vie à l'intérieur du "beignet", et comment il a affecté sa matière.
