La Lune pourrait s’être formée cinq heures seulement après la collision cataclysmique entre la Terre et une protoplanète perdue depuis longtemps, suggèrent de nouvelles simulations. Ces découvertes surprenantes pourraient aider à faire la lumière sur d’autres impacts historiques dans notre voisinage cosmique et au-delà.
Les experts soupçonnent fortement que la lune a été créé lorsqu’un Une roche spatiale de la taille de Mars appelée Theia s’est écrasé sur une première version de notre planète, à l’époque où le système solaire était jeune et extrêmement instable. Cet impact colossal aurait probablement transformé les mondes autrefois voisins en amas de roches en fusion qui ont fini par fusionner et se refroidir pour donner les versions de la Terre et de la Lune que nous voyons aujourd’hui. Sans cette collision, qui aurait aussi pu laisser des morceaux de Theia enfoui au plus profond de notre planètede nombreux scientifiques pensent que la vie n’a peut-être jamais existé sur Terre.
Les roches lunaires collectées lors des missions Apollo de la NASA ont fourni des preuves à l’appui de cette théorie, surnommée l’hypothèse de l’impact géant. Ces échantillons nous indiquent également que la Lune est âgé d’environ 4,5 milliards d’annéesce qui signifie que la collision s’est produite environ 100 millions d’années après le soleil est né. Mais bien que les scientifiques aient déjà simulé l’événement d’impactil a été difficile de déterminer exactement comment la Lune s’est formée et combien de temps elle a mis pour émerger après la collision Terre-Theia.
Dans la nouvelle étude, publiée le 1er septembre dans Les lettres du journal astrophysiqueles chercheurs ont mené une série de simulations en se concentrant sur les différentes propriétés géologiques potentielles de la Terre et de Theia avant leur collision. Ce facteur a été relativement peu étudié jusqu’à présent.
« Lorsque vous simulez la Terre et la Lune comme des corps en collision avec des propriétés géologiques (différentes), cela change la façon dont la Lune se forme à la suite de cet impact – c’est quelque chose que nous considérions comme inutile auparavant », étudie le premier auteur. Adeene Dentongéologue et planétologue au Southwest Research Institute de Boulder, Colorado, a déclaré dans un communiqué. déclaration.
Jusqu’à présent, les simulations de l’impact Terre-Theia se sont principalement concentrées sur les masses des voisins en collision. Mais dans la nouvelle étude, les chercheurs se sont surtout intéressés à la résistance matérielle des deux corps, en particulier à la dureté de leur extérieur.
« Les modèles ont évolué pour inclure la résistance des matériaux, ce qui est vraiment important lorsque vous étudiez les collisions entre des corps plus petits comme astéroïdes« , a déclaré Denton. « Nous ne savions pas si cela serait important pour la lune ou non. Lorsque nous avons fait les simulations, nous avons constaté que cela était très important. »
Le principal facteur de force des corps en collision est la température. La Terre et Theia étaient très jeunes lorsqu’elles se sont écrasées, elles étaient donc encore chaudes et avaient des surfaces molles ou fondues. Ces propriétés auraient amorti la collision, permettant aux débris de rester en grande partie intacts et permettant à la lune de se former plus rapidement. Mais lorsque l’hypothèse de l’impact géant a été proposée pour la première fois (en 2001), les chercheurs pensaient dans un premier temps que la collision s’était produite beaucoup plus tard, ce qui signifiait que les corps se seraient refroidis et seraient devenus plus cassants. Dans ce cas, leur collision aurait créé un plus grand champ de débris rocheux qui aurait mis plus de temps à fusionner.
Les chercheurs ont simulé la collision en utilisant une gamme de températures potentielles et ont découvert que dans le scénario le plus extrême – où la paire était la plus chaude – la lune aurait pu se former en seulement cinq heures. Cependant, ce n’est qu’un résultat potentiel, et il n’y a aucun moyen de savoir exactement à quel point la Terre et Theia étaient réellement chaudes – et, par conséquent, fortes – lorsqu’elles se sont écrasées.
Lorsque la Lune a pris forme, elle était initialement recouverte d’un océan de magma qui a mis des centaines de millions d’années à se solidifier. Même alors, sa proximité accrue avec la Terre signifiait qu’il était probablement un paysage infernal volcanique. Cependant, au fil du temps, il s’est éloigné de notre planète, se refroidissant davantage, et il est maintenant supposé être géologiquement mort. (La lune continue de éloigne-toi lentement de nous et pourrait éventuellement échapper complètement à la gravité de notre planète, si le soleil mourant ne la détruit pas, ainsi que nous d’abord, dans environ 5 milliards d’années.)
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Les nouvelles simulations mettent en évidence l’importance de la résistance des matériaux dans la modélisation de l’impact planétaire, ce qui pourrait changer ce que nous savons sur d’autres collisions anciennes, comme celle qui a eu lieu. a fait sortir Ganymède, la lune de Jupiter, de son axe ou celui qui a donné naissance à Titan, la lune de Saturne.
De plus, les résultats pourraient avoir des implications dans la recherche de exomoons — les lunes hypothétiques de lointaines exoplanètesqui sont jusqu’à présent restés insaisissables, selon le site partenaire de Live Science Espace.com. Jusqu’à présent, l’un des principaux moyens par lesquels les astronomes recherchaient ces satellites extraterrestres consistait à rechercher des champs de débris autour des exoplanètes. Cependant, si l’on en croit la Lune, ces champs de débris pourraient être de très courte durée et difficiles à identifier.
