Origine de la Lune : un détachement explosif du manteau terrestre ?

Une nouvelle étude permet une avancée significative dans notre compréhension de l’origine de la Lune, une question qui a longtemps intrigué les scientifiques.

Selon une étude récente, menée par le géochimiste Kun Wang de l’Université de Washington à St. Louis et le professeur de géochimie Stein Jacobsen de l’Université Harvard, la Lune serait en réalité une partie du manteau de la proto-Terre, déplacée suite à un impact colossal.

Deux grandes hypothèses

L’hypothèse de l’impact géant, qui suggère qu’un corps de la taille de Mars a percuté la proto-Terre, formant la Lune à partir des débris éjectés, est largement acceptée depuis les années 1970. Cependant, cette théorie a été mise à mal par des études isotopiques montrant que la composition isotopique de la Terre et de la Lune est presque identique, ce qui est étrange car les simulations de l’impact prédisent que la majorité de la matière qui a formé la Lune proviendrait de l’impacteur et non de la Terre.

Pour résoudre cette crise isotopique, deux modèles ont été proposés. Le premier suggère qu’une atmosphère de silicate entourait la Terre et le disque lunaire après l’impact, permettant un échange de matière avant que la Lune ne se condense à partir du disque fondu. Le second modèle, plus récent, suppose un impact extrêmement violent qui aurait vaporisé l’impacteur et le manteau de la proto-Terre, formant une atmosphère dense de matière fondue et de vapeur à partir de laquelle la Lune se serait condensée.

Isotopes de potassium

L’étude de Wang et Jacobsen apporte un nouvel éclairage sur cette question. En analysant les isotopes de potassium dans des échantillons de roches lunaires et terrestres, ils ont découvert que les roches lunaires étaient enrichies en isotope lourd du potassium, ce qui suggère une condensation incomplète du potassium à partir de la phase vapeur lors de la formation de la Lune. Cette découverte ne soutient pas le modèle de l’atmosphère de silicate, mais elle est en accord avec le modèle de l’atmosphère du manteau qui prédit un enrichissement des roches lunaires en isotope lourd du potassium.

Cette étude marque une avancée importante dans notre compréhension de l’origine de la Lune. Cependant, de nombreuses questions restent sans réponse. Par exemple, comment expliquer la similarité isotopique entre la Terre et la Lune si la majorité de la matière lunaire provient de l’impacteur ? De plus, comment se fait-il que la Lune, malgré son origine violente, ait réussi à conserver une atmosphère, même ténue ? Ces questions, et bien d’autres, restent ouvertes et nécessitent de nouvelles recherches.

Source : Université de Washington, St. Louis, États-Unis