La formation de la Lune

    Plusieurs hypotheses ont ete historiquement proposees pour expliquer la formation de la Lune. Toutes ces hypotheses doivent expliquer a la fois la composition chimique et l'etat dynamique du systeme Terre-Lune (vitesses de rotation et distance entre les deux corps). L'analyse des echantillons ramenes lors des missions Apollo a revele que la Lune et la Terre ont la meme composition isotopique en oxygene. Et alors me direz-vous ? Et bien, cela suppose une formation a partir du meme reservoir de matiere, c'est-a-dire dans la meme zone du systeme solaire. D'autre part, la composition chimique de la Lune est differente de celle de la Terre. Elle est globalement enrichie en elements refractaires (qui ne s'evaporent qu'a tres haute temperature, comme l'aluminium ou le calcium), appauvrie en fer et en composes volatiles (tels que le sodium ou le potassium) et completement depourvue d'eau.  Autant de contraintes qu'il faut pouvoir expliquer... Aujourd'hui, parmi les quatres hypotheses avancees, une seule reste encore en course.
 
 
 

1-	CAPTURE D'UNE LUNE DEJA FORMEE...BOF !

 

Cette hypothese a ete progressivement ecartee car elle est hautement improbable du point de vue dynamique et ne resoud pas non plus le probleme de la composition.

Une partie du manteau terrestre aurait ete ejectee sous l'effet de la force centrifuge pour former la Lune. Cette theorie, en accord avec les contraintes de composition, est mise en defaut par la dynamique. La Terre primitive aurait du tourner sur elle-meme en deux heures et demi pour que l'ejection soit possible, ce qui est incompatible avec les modeles d'accretion.

Dans ce cas, il y a co-accretion d'un systeme planetaire double a partir d'un meme systeme de poussiere et de gaz. Cette derniere hypothese a egalement ete progressivement ecartee car elle ne permet pas d'expliquer l'orbite actuelle de la Lune, ni les differences d'abondance elementaires observees...

Voici la theorie la plus en vogue actuellement. Un corps de la taille de Mars entre en collision avec la Terre primitive. La Lune se serait formee a partir des debris ejectes lors de la collision.

     Selon la derniere theorie, la composition isotopique en oxygene serait identique car les deux corps parents seraient issus de la meme region du systeme solaire. La Lune se serait formee a partir des debris ejectes lors de la collision, c'est-a-dire principalement a partir de silicates. Le deficit en eau et en elements volatils s'expliquerait alors par leur evaporation causee par la chaleur intense produite par l'impact. Les composes refractaires, eux, se seraient recondenses apres l'echauffement. Enfin, le deficit en fer serait du a un projectile moins riche en fer que la Terre primitive et a la fusion des deux noyaux (fusion qui s'explique bien par des simulations numeriques). Sur le plan dynamique, la collision aurait fourni a la Terre sa vitesse de rotation actuelle en la percutant de maniere decentree...
Si cette theorie est seduisante, elle n'en est pas moins encore controversee. Mais faute de mieux, il faudra faire avec pour l'instant !
 
 

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