samedi 11 avril 2015

L'hypothèse d'une collision géante à l'origine de la Lune est renforcée

Pour CAPES et Agreg
Thèmes : astronomie, Lune, formation système solaire






Un des derniers problèmes non résolus concernant la naissance de la Lune vient d'être résolu dans le dernier numéro de Nature. L'hypothèse d'une collision géante de la Terre avec une planète de la taille de Mars (appelée Théia), soit 6500 km de diamètre, pour expliquer la naissance de la Lune s'en trouve renforcée. Cette collision aurait eu lieu il y a 4,527 milliards d'années soit 30-50 millions d'années après la formation du système solaire, lors de la phase d'accrétion tardive (l'accrétion désigne la capture de matière par un astre sous l'effet de la gravitation). Le matériel ejecté par cette collision aurait engendré la Lune. La masse et les mouvements de la Lune et le fait qu'elle n'ait pas de noyau de fer confortent cette hypothèse.   

Une animation pour comprendre le lien entre la collision et la formation de la Lune

Les modélisations de cette théorie implique que la Lune est formée essentiellement du matériel de la planète Théia. Or les roches de la Lune et de la Terre ont des compositions isotopiques similaires. Il faut donc imaginer une collision entre deux planètes-soeurs, avec des orbites relativement proches. Or jusqu'à présent, paradoxalement, ce genre de configuration et de collision était considéré comme rare (avec une probabilité de 1%). D'autres modèles que la collision comme la formation d'une Terre avec une rotation initiale rapide qui aurait éjecté du matériel qui aurait formé la Lune se trouvait plutôt renforcé par ces considérations.

Les astrophysiciens qui ont publié leur étude cette semaine dans Nature ont montré, à partir de nouveaux modèles de formation du système solaire, que la probabilité de formation et de collision de planètes-soeurs monte à 20 voire 40% selon les scénarios d'accrétion, ce qui rend les choses "dans une zone de probabilité plus confortable" comme le dit élégamment l'auteur de l'article.

Si ce genre d'évènements est plus probable que prévu, on devrait pouvoir observer des systèmes similaires "Terre-Lune" dans les nombreuses exoplanètes qui sont découvertes chaque année. 

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