L'hypothèse la plus populaire pour l'apparition de la lune est qu'elle est née lorsque, à l'aube de la vie du système solaire, un corps de la taille de Mars s'est écrasé sur la jeune Terre. Mais jusqu'à présent, les scientifiques ne pouvaient pas répondre à une question simple - d'où venait ce «marteau» cosmique? Par la popularité de l'hypothèse, nous voulons dire que la majorité des scientifiques y adhèrent et qu'elle est officieusement reconnue comme la version la plus plausible et la plus raisonnable de la naissance de notre «lampe» nocturne. Bien qu'il existe d'autres options.
Donc, il y a eu un coup terrible. Le noyau de fer fondu de la «planète marteau» a coulé au cœur de la Terre (ou proto-terre, compte tenu de ce qui s'est passé il y a 4,5 milliards d'années, lorsque notre planète venait de se former et n'était pas ce qu'elle est maintenant). Des fragments de pierre plus légers des manteaux des deux planètes ont formé un anneau, qui a finalement fusionné avec la Lune, qui s'est apparemment rassemblée autour du plus grand fragment de ce type. La lune, en passant, était à l'origine 20 fois plus proche de la Terre qu'elle ne l'est maintenant et s'est progressivement éloignée vers sa position actuelle.
Cette hypothèse Big Splash ou Big Impact a été proposée par les astrophysiciens américains Al Cameron, William Ward, William Hartmann et Donald Davis. en 1975. Depuis lors, les scientifiques ont trouvé de nombreuses preuves pour étayer ce scénario. Par exemple, cela explique parfaitement pourquoi la Lune ne contient essentiellement pas de fer. Il n'y a qu'un seul problème - le corps qui est entré en collision avec la Terre. D'où vient-il?
Richard Gott et Edward Belbruno de l'Université de Princeton ont résolu le mystère qui tourmente les scientifiques depuis un quart de siècle, tout en fournissant également un indice curieux sur le problème de la découverte de la vie extraterrestre. Mais tout d'abord.
Les "clés" trouvées suggèrent, apparemment, l'emplacement impossible du mystérieux "marteau". L'une de ces "clés" est de comparer la composition de la Terre et de la Lune. Les cosmologistes sont convaincus que le disque poussiéreux à partir duquel les planètes se sont formées avait une composition différente à différentes distances du Soleil. Une autre jeune planète de la taille de Mars, semble-t-il, aurait eu une composition différente de celle de la Terre d'alors. À l'impact, tout serait mélangé et, en examinant la terre et les roches lunaires, nous devrions voir des traces de roches fondamentalement différentes. Mais ce n'est pas le cas, dit M. Gott.
Prenez l'oxygène, par exemple. Il existe des isotopes oxygène-16, -17 et -18. Leur proportion mutuelle est comme une «empreinte» unique de la planète. Les simulations de Big Burst prédisent que l'empreinte digitale de l'oxygène de la Terre sera assez différente de l'empreinte lunaire. Et ils sont assez proches. Cela amène les scientifiques à conclure que le corps qui a frappé la Terre et créé la Lune s'est formé exactement à la même distance du Soleil que la Terre.
Cela se voit également à partir de la simulation informatique de la naissance de la Lune, qui montre que le «marteau» a frappé notre planète à une vitesse relativement faible et pas exactement de front, mais quelque peu tangentiellement. C'est là que se pose le problème - où cette planète a-t-elle réussi à «s'asseoir» lorsque le système solaire a été créé pour atteindre la taille de Mars?
Après tout, la théorie acceptée de la naissance des planètes dit qu'elles ont progressivement "grandi ensemble" à partir de poussière et de débris attirés par la gravité. Et c'est un processus dans lequel les «riches» deviennent «plus riches» et les «pauvres» deviennent «plus pauvres», c'est-à-dire que le «marteau» a dû être «avalé» par la proto-terre avant de pouvoir atteindre une masse significative.
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La réponse est ingénieusement simple. Il y a deux endroits dans le système solaire qui correspondent à cette théorie. Ce sont les points "Lagrange-4" et "Lagrange-5", dont l'existence a été calculée par le mathématicien français Joseph Louis Lagrange en 1772. Ils sont en orbite autour de la Terre, mais à 60 degrés derrière et devant notre planète en termes de mouvement en cercle. À ces points, toutes les forces du système Terre-Soleil s'équilibrent. Et toutes les pierres lentes qui arrivent là-bas sont piégées, comme dans la mer interplanétaire des Sargasses.
À l'un de ces points, une planète de la taille de Mars aurait pu se former une fois, qui tournerait autour du Soleil sur la même orbite que la Terre. Lorsque cette mystérieuse planète atteignit une masse importante, les perturbations gravitationnelles d'autres planètes (principalement Jupiter), à la fin, la secouèrent et l'expulsèrent de la pointe de Lagrange. Dans leurs modèles informatiques, Gott et Belbrano ont calculé le cours ultérieur des événements. Et, étonnamment, ils ont découvert que pratiquement rien ne pouvait empêcher le marteau d'entrer en collision avec la Terre. C'est tout simplement naturel. Dans le même temps, dans un quart des collisions simulées, un corps est formé à la suite - exactement - de la Lune.
L'implication la plus intéressante du scénario Gott-Belbrano est ses énormes implications pour nos perspectives de détection de la vie extraterrestre. Le fait est que la Terre possède la plus grande lune par rapport à sa propre taille de toutes les planètes du système solaire (sans compter la lointaine Pluton froide). Et une lune aussi géante était importante pour le développement de la vie.
Sans la Lune, l'axe de notre planète connaîtrait des fluctuations à long terme beaucoup plus importantes, ce qui entraînerait de graves changements climatiques avec de tristes conséquences pour la vie. La gravité de la lune atténue ces fluctuations, rendant le climat plus stable. De plus, les marées créées par la Lune (et elles sont trois fois plus importantes que celles provoquées par le Soleil) ont joué un rôle clé, d'une part, pour l'origine même de la vie, et d'autre part, plus tard, pour son émergence sur terre.
Et maintenant, il s'avère que l'apparition d'une grande lune près d'une planète dans un système stellaire est un événement très probable, et non exceptionnel, comme le croyaient les cosmologistes plus tôt. Gott et Belbrano pensent même que les systèmes planétaires où deux planètes terrestres ou plus ont de si grandes lunes devraient être monnaie courante dans la galaxie.
Cela signifie que nos chances de rencontrer des frères en tête sont augmentées, de plus, il devient clair quels systèmes nous devons rechercher. Existe-t-il un moyen de prouver le scénario de Belbrano et Gott? Il semble peu probable qu'un matériau qui n'a pas été changé plus tard (au moins une pierre), témoin de ce cataclysme, aurait survécu jusqu'à nos jours et même été retrouvé par des personnes.
Et pourtant … Gott et Belbrano désignent l'astéroïde 2002 AA29, de la taille d'un petit rocher. Il est actuellement en orbite, ce qui l'amène périodiquement à une distance de 5,8 millions de kilomètres de la Terre. Cette orbite est très spécifique. Et c'est très similaire à celui le long duquel le «marteau» aurait pu se déplacer il y a 4,5 milliards d'années. Il est possible que 2002 AA29 porte le matériau à partir duquel le "marteau", la Terre et, par conséquent, la Lune ont été créés une fois.
Curieusement, 2002 AA29 a été choisi par les physiciens planétaires comme un astéroïde, auquel, en raison des paramètres de son orbite, il est relativement facile d'envoyer un navire pour renvoyer des échantillons de roche. Cependant, jusqu'à présent, une telle mission n'est pas prévue. Mais, réfléchissant au mystère de la naissance de la lune, Gott conclut: "Cet astéroïde est peut-être le morceau de roche le plus précieux du système solaire."