Comment la Lune s’est-elle formée ?

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Il est rare qu’un roman ou un poème sur l’amour ne comporte pas un personnage comme la Lune. Où se déroulent les rencontres les plus romantiques ? Sous la lune, bien sûr. Et il est impossible d’imaginer une sérénade sous le balcon de votre bien-aimé(e) sans la lune suspendue au-dessus des toits de tuiles.

Qui nous a fait un tel cadeau, où la Terre a-t-elle trouvé son satellite naturel ? Sans s’arrêter sur les versions de la construction de la Lune par d’anciens terriens super développés ou de la Lune en tant que vaisseau spatial d’extraterrestres, descendant périodiquement sur notre planète et kidnappant un couple d’ufologues particulièrement ennuyeux, arrêtons-nous sur les hypothèses les plus plausibles et les plus populaires dans l’environnement scientifique.

Formation de la Terre et d’un satellite à partir d’un seul nuage de poussière de gaz

La Lune est un satellite assez grand à l’échelle du système solaire, et si on la considère proportionnellement à la planète mère, elle est très grande. Le plus grand satellite du système solaire est Ganymède, le satellite de Jupiter, qui est deux fois plus massif que la Lune et une fois et demie plus grand. Cependant, comparé à sa planète, Ganymède n’est qu’un grain de poussière : moins de 4 % en taille et environ 0,008 % en masse. Le diamètre de la Lune représente environ 27 % de celui de la Terre, et sa masse plus d’un pour cent de celle de notre planète.

Jusqu’au début du siècle dernier, la question de savoir comment la Lune s’est formée ne se posait pas dans la communauté scientifique. La plupart des astrophysiciens prêchaient amicalement l’hypothèse d’une formation simultanée de la Terre et du satellite à partir du nuage initial de gaz et de poussières. Cependant, plus tard, cette option a commencé à rencontrer de plus en plus d’opposants, qui soutenaient que la gravité de la Terre ne permettrait pas la formation d’un corps cosmique aussi important sur son orbite.

Les opposants à cette théorie ont été rejoints par l’étude des échantillons de sol prélevés sur la Lune lors des vols habités de la NASA. Il s’est avéré que les échantillons de roches de notre satellite diffèrent de ceux de la Terre tant par leur densité que par leur composition chimique : teneur plus faible en fer et en certains autres éléments lourds.

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La surface du satellite de la Terre

Un morceau de la Terre aurait-il pu tomber de la Terre ?

Vers les années 70…80 du vingtième siècle, une hypothèse est née, selon laquelle la Lune s’est formée à partir de la substance qui s’est détachée de la Terre. Selon cette hypothèse, la formation de la Lune est devenue possible lorsque notre planète était encore en phase de formation et qu’elle était constituée de roches extrêmement chaudes à l’état liquide.

La matière s’est détachée de la surface de la protoplanète en raison de sa rotation très rapide sous l’influence des forces centrifuges. La théorie explique en partie la différence de composition chimique. Les éléments les plus lourds se trouvaient dans la partie centrale de la Terre et y sont restés, tandis que les composés plus légers se trouvaient à l’extérieur de la sphère en rotation rapide et ont été «rejetés».

Cette hypothèse a été formulée par le fils de l’auteur de la théorie de l’origine des espèces, Charles Darwin. On sait que la Lune s’éloigne progressivement de la Terre (environ 2 centimètres par an). Sur la base de ce fait, George Darwin a supposé que la Terre et le satellite ne formaient qu’une seule et même entité.

Les mathématiques ont réfuté cette théorie. Des calculs minutieux ont montré que la Lune n’a pas pu s’approcher de la Terre à plus de 7…10 mille kilomètres.

Un détective de l’espace avec un enlèvement

L’option de l’enlèvement de la Lune par la Terre a été proposée par des Américains au tout début du 20e siècle. Selon l’hypothèse avancée, un corps céleste autrefois indépendant a été capturé par la gravité de notre planète. Cette théorie expliquait parfaitement la différence de densité et de composition chimique des roches lunaires par rapport à la Terre.

Une cuillerée de goudron, et finalement la ruine de l’hypothèse, ont été les mêmes modèles informatiques. Selon les calculs, la capture gravitationnelle d’un corps aussi massif est virtuellement impossible.

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Version «Impact» de l’origine de la Lune, vue par un artiste

La recherche sur notre satellite naturel a pris de nouvelles couleurs après la livraison d’échantillons de roches lunaires à la Terre. Environ 200 grammes ont été livrés à la Terre par le vaisseau spatial soviétique Luna-24, et environ 200 kilogrammes au total ont été ramenés sur la planète par des missions habitées américaines. L’étude des échantillons a donné un nouvel élan à la résolution de la question de la formation de la Lune. Ainsi, les chercheurs ont été frappés par deux faits révélés lors de l’étude des échantillons de la surface lunaire.

Tout d’abord, il s’est avéré que le sol de la Terre et de la Lune, malgré toutes les différences de composition chimique, est absolument identique en ce qui concerne la teneur en isotopes lourds de l’oxygène (un indicateur individuel pour tous les corps du système solaire). Les chercheurs ont ainsi obtenu la preuve que les deux objets n’étaient autrefois qu’une seule entité, ou qu’ils se sont formés dans la même région du système, à peu près à la même distance du luminaire.

Deuxièmement, tout le sol qui compose la surface de notre satellite était autrefois en fusion (anciennement lave), comme toutes les roches basaltiques de la Terre. Les astronomes en ont été informés par l’absence presque totale d’eau et d’autres éléments facilement vaporisables, tels que le potassium et le lithium, dans les échantillons. Et la forme moderne du sol lunaire a été acquise à la suite d’un long bombardement, sur des milliards d’années, par des astéroïdes et des météorites de tailles diverses, qui ont transformé la surface en poussière.

L’addition de ces deux faits a donné naissance à une quatrième théorie de l’acquisition de la Lune, qui est aujourd’hui la principale, acceptée par la plupart des organisations scientifiques sérieuses et qui explique le plus grand nombre de mystères lunaires. Il s’agit de la théorie du «Grand Impact».

On pense qu’à l’aube de la formation du système solaire, un autre corps céleste, une protoplanète de la taille de l’actuelle Mars, s’est formée dans la zone où tourne aujourd’hui notre planète. Les romantiques lui ont même donné un nom : Teia. À l’époque où les deux planètes n’étaient pas encore complètement refroidies et étaient recouvertes d’océans de roches en fusion, il y a eu leur collision, et Teia s’est écrasée tangentiellement sur la future Terre.

Une partie de la matière de Teia, avec le noyau de fer lourd, est restée sur Terre pour toujours. Une autre partie, très petite, à la suite de l’impact, a pris suffisamment de vitesse pour quitter le système solaire à jamais. Enfin, un troisième débris de Teia est resté en orbite autour de la Terre. Environ un an après l’impact, les débris se sont réunis pour former la Lune.

Immédiatement, notre satellite est devenu extrêmement chaud, toute sa surface étant recouverte d’un océan de lave liquide de plusieurs kilomètres, parfois secoué par de terribles tsunamis provoqués par des comètes et des astéroïdes s’écrasant dans l’abîme enflammé. Cependant, après quelques centaines de millions d’années, la Lune s’est refroidie et a lentement commencé à prendre la forme qu’on lui connaît.

Notre planète a également subi des changements qualitatifs à la suite de l’impact. Sa vitesse de rotation a augmenté. Selon certains calculs, le jour qui a suivi la collision n’a duré que moins de cinq heures. En outre, suite à la fusion des noyaux de fer et de nickel de la proto-Terre et de Théia, le noyau métallique interne de notre planète s’est considérablement agrandi.

Et par conséquent.

L’importance de cet événement cosmique pour les Terriens peut difficilement être surestimée. Peut-être pouvons-nous être d’accord avec les scientifiques qui pensent que grâce à la collision, les conditions nécessaires à l’existence de la vie ont été réunies sur Terre.

C’est à la suite de la connexion entre la Terre et Teia que notre planète s’est dotée d’un noyau de fer massif. Grâce à la présence d’un satellite naturel, assez lourd par rapport à la planète mère, il y a des phénomènes de marée sur Terre. Et pas seulement dans les océans.

Les forces de marée étirent et compriment en permanence le noyau de la Terre, ce qui a pour effet de réchauffer le cœur de notre planète par des forces de friction. Dans le noyau liquide et chaud, les conditions sont réunies pour la formation de vortex géants, à l’origine du champ magnétique de la planète Terre.

Notre plus proche voisine dans la «maison» du Soleil, Mars, n’a pas de noyau aussi actif, ni de champ magnétique. De nombreux astronomes ont tendance à penser que c’est la raison pour laquelle Mars n’a pas d’atmosphère dense, d’eau ou de vie. Le vent solaire a simplement «soufflé» tous les gaz de Mars, laissant la place au rayonnement cosmique mortel.

Mettre à jour la date: 12-26-2023