Une histoire alunissante

Comment la Lune s’est-elle formée ? Pourquoi est-ce le seul satellite du système solaire qui soit à la fois si massif et aussi proche de sa planète ? D’où proviennent les cratères que l’on y observe ? Notre satellite naturel est un véritable témoin des perturbations passées du système solaire.

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Son origine :

Il y a environ 4,5 milliards d’années, lorsque les planètes du système solaire étaient encore jeunes et la vie sur Terre inexistante, une planète naine du nom de Théia et de la taille de Mars, aurait percuté la proto-Terre de manière oblique. Ce corps aurait été formé en même temps que les autres planètes telluriques et son orbite était probablement très proche de la nôtre, voire la même. A cette époque il y avait alors trop de proto-planètes dans un espace trop petit. Les collisions de ce type étaient donc récurrentes et ont eu lieu jusqu’à ce que le système se stabilise. Le disque de débris qui suivit l’impact était très massif par rapport à la Terre. Cet anneau s’est étalé rapidement et un satellite unique s’est formé [1]. Comme il grandissait plus vite qu’il ne pouvait s’éloigner et augmentant ainsi sa zone d’influence gravitationnelle, nous avons hérité d’un corps unique en orbite, la Lune (Crida A., communication personnelle, juillet 2013).

Le Grand Bombardement Tardif :

Environ 600 millions d’années plus tard, une instabilité globale apparut dans le système solaire [2]. A cette époque le gaz du disque protoplanétaire a déjà été dissipé dans l’espace interstellaire par les vents solaires et n’interagit plus avec les planètes qui ont ainsi finit leur croissance (Crida A., communication personnelle, juillet 2013). Les géantes gazeuses, qui totalisent 99% de toute la masse orbitant autour du Soleil, étaient plus proches de notre étoile qu’elles ne le sont actuellement et un bref déséquilibre gravitationnel pouvait perturber l’ensemble du système et générer des orbites excentriques. C’est exactement ce qui s’est produit. Le récit épique et plein de suspens qui va suivre est connu dans le monde entier comme le « modèle de Nice », car il fut développé à l’Observatoire de la Côte d’Azur.

La ceinture d’astéroïdes extérieure, nommée actuellement ceinture de Kuiper, était 35 à 50 fois plus massive que la Terre. Ces corps glacés et rocheux situés au-delà de l’orbite de Neptune, n’ont pas pu former de planète avant que le gaz du disque de matière se soit volatilisé. Les corps qui étaient les plus proches de Neptune se sont retrouvés perturbés par cette planète et ont ainsi commencé à dévier de leurs orbites. L’effet gravitationnel de la géante gazeuse consistait à les envoyer sur l’orbite d’Uranus qui elle-même les envoyait sur l’orbite de Saturne qui finalement les envoyait vers Jupiter. Cette dernière, plus massive, a pu directement expulser ces corps du système solaire. Avec le temps et la répétition de ce scénario, Neptune, Uranus et Saturne se sont progressivement éloignées du Soleil, tandis que Jupiter s’est sensiblement rapproché de celui-ci. La distance augmenta entre Jupiter et Saturne, ce qui déstabilisa l’ensemble des planètes géantes qui acquirent rapidement des orbites très excentriques et balayèrent ainsi la ceinture d’astéroïde extérieure. Ce chamboulement a propulsé une quantité phénoménale d’astéroïde dans tout le système solaire. Les planètes telluriques ont ainsi largement profité d’une grande pluie rafraichissante de roche.

C’est ainsi que la Lune fut également atteinte. Ses cratères datent principalement de cette époque et sont les cicatrices laissées par ce grand bombardement tardif. Les orbites des géantes gazeuses se sont quant à elles, stabilisées aux emplacements qu’elles occupent actuellement.

Références :
[1] Crida A., Charnoz S. (2012). Formation of Regular Satellites from Ancient Massive ings in the Solar System. Science 338: 1196-1198.
[2] Gomes R., Levinson H.F., Tsiganis K & Morbidelli A. (2005). Origin of the cataclysmic Late Heavy Bombardment period of the terrestrial planets. Nature 435: 466-469.

Article écrit et publié pour l’ONG Objectif Sciences International.
Crédits: Objectif Sciences International, Florent Gouvard.
Lien de l’article: http://www.prog-univers.com/Une-histoire-alunissante.html

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