Plus tôt cette semaine, des astrophysiciens de l'Institut de géophysique de Paris ont démenti la version de l'origine de la lune, qui était toujours considérée comme la plus probable. Selon cette hypothèse, il y a environ 4,5 milliards d'années, la Terre encore très jeune est entrée en collision avec la protoplanète Theia, à la suite de laquelle la Lune s'est formée. Des simulations informatiques réalisées par des spécialistes ont mis en doute cette version, ainsi que nombre de nos autres idées sur l'origine du corps spatial le plus proche de la Terre.
Les éditeurs du MIR 24 ont choisi les principales versions de l'origine du satellite et, avec des experts, ont pesé le pour et le contre des hypothèses populaires.
Version n ° 1: une collision géante
Le modèle de formation d'impact lunaire est resté dominant en science au cours des trois dernières décennies. Les astrophysiciens l'ont accepté presque à l'unanimité après que le module lunaire Apollo 17 ait livré plus de 110 kg de roches lunaires à la Terre lors du dernier atterrissage sur le satellite en décembre 1972.
L'analyse de la composition chimique et isotopique du sol a conduit les scientifiques à l'idée qu'à un stade précoce de la formation du système solaire, la Terre pouvait entrer en collision avec un grand corps céleste - une protoplanète, dont les dimensions étaient proportionnelles à celles de Mars d'aujourd'hui, soit environ 10,7% de la masse de la Terre.
«Pour les deux corps célestes, cet événement a été catastrophique, et le matériau qui a été éjecté à la suite de cette collision, pendant de nombreux millénaires, est resté partiellement dans l'orbite de la Terre, grâce à quoi, à la suite de la compression évolutive, un satellite terrestre s'est formé», explique le docteur en sciences physiques et mathématiques. Alexander Rodin, chercheur principal à l'Institut de recherche spatiale de l'Académie russe des sciences.
Les noms des corps célestes sont traditionnellement donnés en grec, mythologique. Par conséquent, l'hypothétique protoplanète a été nommée en l'honneur de l'une des soeurs titanides Teia, qui, selon les croyances des anciens Grecs, était la mère de Selene (la Lune). La connexion entre la Terre et le satellite s'est avérée si forte qu'au fil du temps, la Lune a commencé à provoquer des flux et reflux sur la planète bleue. Ceci, à son tour, a formé les conditions sur le sol humide pour l'apparition des premiers éléments de la vie biologique (nucléotides) à partir des composés azotés les plus simples, un mélange de phosphate et de glucides. Ainsi, sous l'influence de l'activité lunaire et de la lumière du soleil, le premier «laboratoire» pour la formation de la vie future s'est formé à la surface de la terre.
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La théorie de la méga-explosion est soutenue par le fait que le noyau du satellite de la Terre est trop petit pour une planète qui s'est formée simultanément avec la Terre (le rayon du noyau de la Lune est d'environ 240 kilomètres). De plus, la composition de la Lune est beaucoup plus homogène que celle de notre planète. Tout semblait persuader les scientifiques au point de vue que la raison de la naissance de la Lune était la proto-beauté Theia.
Les astronomes de l'Institut de géophysique de Paris se méfiaient de la validité d'une si belle hypothèse. Confus par la composition chimique du manteau terrestre et du sol lunaire. Quelque chose n'allait pas. En conséquence, les astronomes parisiens ont lancé une expérience pluriannuelle qui vient de s'achever. Au cours de cette expérience, ils ont effectué 1,7 milliard de simulations informatiques de la collision entre la Terre et Theia et ont constaté que la masse d'un hypothétique corps céleste avec lequel la Terre est entrée en collision ne pouvait pas représenter plus de 15% de la masse de notre planète.
Sinon, le manteau terrestre contiendrait plusieurs fois plus de nickel et de cobalt, et les isotopes légers des éléments radioactifs qui y sont présents maintenant, par exemple l'isotope de l'hélium-3, se seraient depuis longtemps évaporés du sol lunaire.
Version # 2: théorie des bombardements multiples
"Les dernières recherches françaises confirment l'hypothèse que la collision n'en était pas une - il y en avait beaucoup", explique le Dr Rodin, "Le futur matériel pour la formation d'un satellite s'est accumulé pendant des millions d'années sur l'orbite de la Terre, et les bombardiers eux-mêmes étaient beaucoup plus petits que l'hypothétique Theia." …
Cependant, selon le scientifique, cette découverte n'a pas fait une révolution historique. Au cours des dernières décennies, la Lune est restée non seulement l'objet le plus étudié, mais aussi l'objet le plus activement étudié du système solaire. Chaque année, les scientifiques reçoivent de plus en plus de nouvelles données à la disposition des scientifiques qui réfutent l'une ou l'autre des hypothèses existantes.
«Les simulations informatiques ne nous aident qu'à simuler certaines conditions. Les météorologues travaillent à peu près de la même manière, déterminant les conditions météorologiques dans un proche avenir. Mais nous sommes bien conscients que même les prévisions pour demain peuvent être fausses. Que pouvons-nous dire à propos d'événements mondiaux tels que la naissance de la matière vivante, la formation de la Lune ou de la Terre », a noté le scientifique.
Le docteur en sciences physiques et mathématiques, chef du département d'étude de la lune et des planètes de l'Institut nommé d'après P. K. Sternberg Université d'État de Moscou Vladimir Shevchenko. Selon lui, les astrophysiciens français avaient plusieurs années d'avance sur le scientifique russe, directeur de l'Institut V. I. Vernadsky de géochimie, Eric Galimov, qui a analysé l'hypothèse du protoplanète Teil et a été l'un des premiers scientifiques mondiaux à pouvoir raisonnablement la réfuter. C'est vrai, purement théoriquement. Maintenant, sa théorie a reçu une confirmation expérimentale.
Numéro de version 3: hypothèse "sœur"
L'hypothèse à laquelle de nombreux scientifiques russes sont aujourd'hui enclins ressemble à ceci: la Lune et la Terre ont été formées relativement simultanément à partir d'un seul nuage de gaz et de poussière. Cela s'est produit il y a environ 4,5 milliards d'années, ce qui est confirmé par les données de datation radio-isotopique d'échantillons de météorites, les soi-disant chondrites.
L '«embryon» de la Terre a attiré le plus grand nombre de particules dans la zone de leur disponibilité, et à partir des fragments restants en orbite, un satellite, de plus petite taille, mais de composition chimique similaire, s'est formé.
«Cette théorie supprime les questions douteuses concernant les paramètres géochimiques du sol lunaire», explique Vladimir Shevchenko. «Si un méga-impact avait lieu, la Lune devrait contenir la même substance que la Terre actuellement constituée et serait beaucoup plus similaire à la Terre qu'elle ne l'est maintenant», résume le professeur.
Certes, une si belle hypothèse sur le nuage progéniteur commun n'explique pas grand-chose. Par exemple, pourquoi l'orbite lunaire ne se trouve pas dans le plan de l'équateur terrestre et pourquoi son noyau de fer-nickel a été formé si miniature par rapport au nôtre.
Version numéro 4: hypothèse planète captive ou «conjugale»
L'une des hypothèses les plus curieuses, tout en ayant le moins de preuves, est l'hypothèse que la Lune a été formée à l'origine comme une planète indépendante dans le système solaire. En raison de la déviation du corps céleste de l'orbite (les soi-disant perturbations), la planète, pour ainsi dire, a "perdu son cours" et est entrée dans une orbite elliptique coupant la Terre. Lors d'une des approches, la Lune est tombée dans le champ de gravité terrestre et s'est transformée en son satellite.
Les astronomes américains sous la direction de Thomas Jackson C n'étaient pas intéressés par cette théorie pour des raisons académiques. Le fait est que les légendes des anciens peuples africains des Dogon racontaient l'époque où il n'y avait pas de seconde étoile dans le ciel nocturne - la Lune.
Malgré le fait que la théorie ne rentre pas dans les hypothèses académiques des «Trois Grands» sur l'origine du satellite, elle a été sérieusement discutée par un groupe de scientifiques dirigé par Sergei Pavlovich Korolev lors de la conception d'une station automatique de descente.
Les scientifiques ont dû décider "aveuglément" comment la lune s'était formée. Le succès de l'atterrissage de la station dépendait de leurs conclusions. Après tout, si la Lune tourne autour de la Terre pendant des milliards d'années, sans atmosphère dense à sa surface, une couche de poussière de plusieurs mètres tombant de l'espace aurait dû s'accumuler. Si tel était le cas, la station destinée à atterrir sur le firmament lunaire se serait tout simplement noyée.
Les scientifiques ont évidemment aimé l'hypothèse selon laquelle la Lune a été capturée par la Terre relativement récemment. Dans ce cas, sa surface doit encore être solide. Par conséquent, l'appareil d'atterrissage a décidé de s'appuyer sur ce scénario même.
Certes, cette théorie a plus de contradictions que les autres versions de l'origine du satellite. Par exemple, pourquoi les isotopes de l'oxygène sur la Lune et la Terre ont-ils une telle identité? Ou pourquoi la Lune tourne dans la même direction que la Terre, tandis que les lunes capturées par Jupiter - Io, Europa, Ganymède et Callisto - tournent dans une direction rétrograde, c'est-à-dire dans la direction opposée à Jupiter.
Quoi qu'il en soit, même les hypothèses relativement «pliables» et «attrayantes» ne donnent pas une description précise de la façon dont exactement l'étoile de la nuit est apparue à l'horizon terrestre. Cependant, de telles incohérences sont observées lors de la description de tout autre phénomène physique de cette échelle, note Alexander Rodin. Chaque nouvelle découverte, même réalisée en conditions terrestres, peut à tout moment remettre en cause toute hypothèse «établie» en science. Même sur l'origine de la Terre - pas comme son satellite.
Nadezhda Serezhkina
