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La Lune est présente dans nos vies depuis que nous existons sur cette Terre. Cela fait longtemps autour de notre planète, pratiquement depuis la formation de la Terre. Cependant, une simple question à propos de cet objet spectaculaire est restée sans réponse jusqu'à récemment: comment s'est faite la Lune? La réponse nécessite une compréhension profonde des conditions du système solaire primitif et de leur fonctionnement lors de la formation des planètes.
La réponse à cette question n'a pas été sans controverse. Jusqu'aux cinquante dernières années environ, chaque idée proposée sur la création de la Lune posait problème, que ce soit avec des aspects techniques ou en raison du manque d'informations des scientifiques sur les matériaux qui composent la Lune.
Théorie de la co-création
Une idée dit que la Terre et la Lune se sont formées côte à côte dans le même nuage de poussière et de gaz. Cela a du sens, étant donné que tout le système solaire est issu d’activités au sein de ce nuage, appelé disque protoplanétaire.
Avec le temps, leur proximité aurait peut-être fait tomber la Lune en orbite autour de la Terre. Le principal problème de cette théorie réside dans la composition des roches de la Lune. Alors que les roches terrestres contiennent des quantités importantes de métaux et d’éléments plus lourds, en particulier sous leur surface, la Lune est résolument pauvre en métaux. Ses roches ne correspondent tout simplement pas aux roches de la Terre, et c'est un problème pour une théorie qui suggère qu'elles sont toutes deux formées à partir des mêmes piles de matériaux dans le système solaire primitif.
Le Soleil et les planètes se sont formés dans un nuage de gaz et de poussière appelé disque protoplanétaire il y a quelque 4,5 milliards d'années. La Lune s'est formée à peu près au même moment que la Terre, mais aurait pu être prise lors d'une collision plutôt que co-formée avec la Terre. NASASi elles se sont formées en même temps, leurs compositions devraient être très similaires ou presque identiques. Nous voyons cela comme le cas dans d'autres systèmes lorsque plusieurs objets sont créés à proximité immédiate pour le même pool de matériau. La probabilité que la Lune et la Terre se soient formées en même temps mais avec des différences de composition aussi vastes est assez faible. Cela soulève donc des doutes quant à la théorie de la "co-formation".
Théorie de la fission lunaire
Alors, quelles autres voies possibles la Lune aurait-elle pu créer? Il y a la théorie de la fission, qui suggère que la Lune a été filée de la Terre au début de l'histoire du système solaire.
Bien que la Lune n'ait pas la même composition que l'ensemble de la Terre, elle ressemble de façon frappante aux couches extérieures de notre planète. Alors, que se passe-t-il si le matériau de la lune a été extrait de la Terre alors qu’il tournait au début de son développement? Eh bien, cette idée pose également un problème. La Terre ne tourne pas assez vite pour cracher quoi que ce soit et ne tournait probablement pas assez vite pour le faire au début de son histoire. Ou du moins, pas assez rapide pour lancer un bébé Moon dans l'espace.
La meilleure théorie sur la formation de la Lune dit que la Terre infantile et un corps de la taille de Mars, appelé Theia, sont entrés en collision très tôt dans l'histoire du système solaire. Les restes ont été soufflés dans l'espace et ont finalement fusionné pour former la Lune. NASA / JPL-CaltechThéorie des grands impacts
Donc, si la Lune n'était pas "filée" hors de la Terre et ne se formait pas à partir du même ensemble de matériaux que la Terre, comment aurait-elle pu se former autrement?
La théorie du grand impact est peut-être la meilleure à ce jour. Cela suggère qu'au lieu d'être filé hors de la Terre, le matériau qui deviendrait la Lune aurait été éjecté de la Terre lors d'un impact massif.
Un objet à peu près de la taille de Mars, que les spécialistes des planètes ont appelé Theia, aurait été entré en collision avec la Terre naissante au début de son évolution (c'est pourquoi nous ne voyons pas beaucoup de preuves de l'impact sur notre terrain). Des matériaux provenant des couches extérieures de la Terre ont été envoyés dans l'espace. Cependant, la gravité de la Terre la maintenait à proximité. La matière encore chaude a commencé à orbiter autour de la Terre naissante, se heurtant à elle-même et finissant par se réunir comme du mastic. Finalement, après le refroidissement, la Lune a évolué vers la forme que nous connaissons tous aujourd'hui.
Deux lunes?
Bien que la théorie du grand impact soit largement acceptée comme l'explication la plus plausible de la naissance de la Lune, il reste encore au moins une question à laquelle la théorie a du mal à répondre: pourquoi la face cachée de la Lune est-elle si différente de la face proche?
Alors que la réponse à cette question est incertaine, une théorie suggère qu'après l'impact initial, non pas une, mais deux lunes se sont formées autour de la Terre. Cependant, au fil du temps, ces deux sphères ont entamé une lente migration les unes vers les autres, jusqu'à la collision. Le résultat a été la lune unique que nous connaissons tous aujourd'hui. Cette idée peut expliquer certains aspects de la Lune, contrairement à d'autres théories, mais il reste encore beaucoup à faire pour prouver que cela aurait pu se produire, en utilisant des preuves provenant de la Lune elle-même.
Comme pour toute science, les théories sont renforcées par des données supplémentaires. Dans le cas de la Lune, de nouvelles études sur les roches de divers endroits situés sur et sous la surface aideront à compléter l'histoire de la formation et de l'évolution de notre satellite voisin.
Édité et mis à jour par Carolyn Collins Petersen.