LUNE
Origine et histoire
L'origine de la Lune a toujours posé un problème et l'on proposait, pour le résoudre, trois scénarios bien distincts :
Compositions chimiques comparées de la Terre et de la Lune
Encyclopædia Universalis France
– l'hypothèse de la fission suppose que la Lune est un morceau du manteau terrestre qui s'en serait détaché, par exemple sous l'effet de marées ; les différences notables de composition chimique entre la Lune et la « patrie » supposée infirment complètement ce modèle ;
– la deuxième hypothèse, celle de la planète double, suppose l' accrétion de deux corps (Terre et Lune) au voisinage l'un de l'autre ; cette hypothèse est aussi contredite par la chimie lunaire ; en effet, deux corps dont l'accrétion aurait eu lieu dans une même zone du système solaire devraient avoir la même proportion fer/silicate ; or, dans la Terre, le fer représente 30 p. 100 de la masse totale, d'ailleurs principalement contenue dans le noyau, alors que, dans la Lune, il en représente trois fois moins ;
– l'hypothèse d'une capture suppose que la Lune, initialement sur orbite solaire, a été capturée par la Terre ; cependant, cette capture n'a pu être que très précoce ; elle n'a pu avoir lieu qu'avant la cristallisation de la croûte, il y a 4,4 milliards d'années, car les variations de vitesse et d'énergie cinétique causées par une telle capture auraient entraîné le réchauffement et la fusion totale de la Lune ; de plus, la mécanique céleste montre que la probabilité de capture n'est non nulle que si l'orbite du corps capturé a un rayon et une excentricité voisins de ceux de la Terre, ce qui repose le problème de la différence de teneur en fer.
Aucun des trois modèles classiques n'est donc compatible avec toutes les données actuellement disponibles, et l'origine de la Lune reste encore un problème.
Origine de la Lune
Encyclopædia Universalis France
Un scénario nouveau a été proposé pour expliquer toutes les données aujourd'hui disponibles : la Lune se serait formée par coalescence de débris issus de la collision tangentielle entre une proto-Terre et une autre proto-planète. Tant que ce scénario, proposé en 1975, est resté qualitatif, il n'a guère retenu l'attention de la communauté scientifique. Mais, dès 1984, l'apparition des ordinateurs ultrarapides a permis de simuler de telles collisions, ce qui a montré qu'un tel scénario était plausible, et pouvait effectivement engendrer un système Terre-Lune possédant les caractéristiques qu'on lui connaît.
Le résultat d'un choc tangentiel entre la Terre et une planète d'une masse voisine de Mars est simulé sur ordinateur. Les deux corps sont supposés différenciés, et possèdent donc un noyau ferreux et un manteau silicaté. Juste avant le choc, les marées déforment rapidement la planète incidente. Après le choc, une partie des débris arrachés aux deux corps peuvent former un disque autour de la Terre, qui par accrétion est susceptible de donner un satellite unique.
On peut simuler plusieurs types de collisions en fonction de la masse de la planète incidente. Si cette dernière a une masse supérieure à 0,17 masse terrestre, la majeure partie des débris retombe sur Terre ou est éjectée dans l'espace. Les débris restant en orbite terrestre sont de masse trop limitée pour former un corps ayant la masse de la Lune. Si la planète incidente a une masse inférieure à 0,12 masse terrestre, la quasi-totalité des débris viennent de la planète incidente, et très peu se perdent dans l'espace. Il pourrait donc se former un satellite de la masse de la Lune, mais celui-ci ne devrait pas être appauvri en fer, comme l'est la Lune. Ces deux scénarios sont donc incompatibles avec les données.
En revanche, si la masse de la planète incidente est comprise entre 0,12 et 0,17 masse terrestre, les simulations aboutissent à un scénario complexe qui peut conduire à la Lune[...]
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Écrit par
- Pierre THOMAS : professeur de géologie à l'École normale supérieure de Lyon
Classification
Médias
Planètes internes
Courtesy NASA / Jet Propulsion Laboratory
Lune
Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.
La Lune
Courtesy NASA
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