Formation de la Lune : seraient-ce les traces de la protoplanète Théia détectées dans des roches lunaires ?

Enfin, les scientifiques ont trouvé les empreintes chimiques de Théia, l’objet céleste de la taille de Mars, qui est estimé avoir percuté notre jeune Terre, créant des débris qui ont plus tard formé la Lune.

Les preuves de l’Hypothèse de l’impact géant proviennent d’études d’isotopes d’oxygène dans des échantillons lunaires des missions Apollo. Les chercheurs, dirigés par Daniel Herwartz de l’Université de Cologne en Allemagne, ont développé une technique qui garantit une parfaite séparation des isotopes d’oxygène d’autres traces de gaz. L’équipe a étudié plusieurs météorites lunaires et trois échantillons de roche de basalte ramené par les équipages des missions Apollo 11, Apollo 12 et Apollo 16, qui ont eu lieu entre 1969 et 1972.

Les scientifiques cherchaient des preuves de la mystérieuse Théia, un objet de la taille de Mars, qui aurait percuté la Terre il y a environ 4,5 milliards d’années, envoyant un nuage de débris dans l’espace qui aurait ensuite formé la lune.

La plupart des modèles informatiques prédisent qu’entre 70 et 90 % de la lune serait originaire de Théia qui, comme la plupart des planètes du système solaire, devrait avoir une composition isotopique unique. Si la lune était principalement composée de Théia, les scientifiques pensent qu’elle aurait une empreinte chimique légèrement différente de celle de la Terre. Les autres modèles prédisent que seuls 8 % de Théia compose la lune, avec le reste de la matière provenant de la Terre.

Sur la base de la concentration légèrement plus élevée d’isotopes d’oxygène dans les échantillons lunaires, le mélange réel de Théia et de la Terre dans la Lune peut être plus proche des 50-50, mais cela n’a pas encore été confirmé.

Pendant ce temps, d’autres équipes de chercheurs se sont penchées sur le titane, le silicium, le chrome, le tungstène et d’autres éléments chimiques, mais jusqu’à présent, les échantillons lunaires ne montrent pas de différences détectables à partir d’échantillons de la Terre.

La précédente recherche sur le sujet, décrit par votre serviteur en 2012, émettait des doutes sur la présence de Théia : “La formation de la Lune remise en cause par sa composition”.

Selon Daniel Herwartz :

Les différences sont petites et difficiles à détecter, mais elles y sont. Cela signifie deux choses; premièrement, nous pouvons maintenant être raisonnablement sûrs que l’impact géant a eu lieu. Deuxièmement, elle nous donne une idée de la géochimie de Theia. Elle semble avoir été semblable à ce que nous appelons des chondrites type E (Chondrites à enstatite) .Si cela est vrai, nous pouvons maintenant prédire la géochimie et la composition isotopique de la Lune, parce qu’elle est actuellement un mélange de Théia et de notre jeune Terre. Le prochain objectif est de connaitre la quantité de matériau de Theia contenu dans la lune.

Comme le précise ci-dessus le chercheur, la différence signalée ici, entre la Terre et la lune est très mince, si petite qu’il y aura un débat quant à savoir si la différence est réelle ou une si c’est une mauvaise interprétation des données. Comme c’est une question assez importante, ce document est susceptible d’inciter des travaux de recherche supplémentaires et un débat sur le sujet, mais qui sera, peu importe le résultat final,  important pour ce domaine de recherche.

Herwartz et ses collègues prévoient un suivi de ces études en analysant d’anciennes roches terrestres pour tenter de comprendre ce qui a été ajouté au matériau sur Terre après la formation de la lune pour voir si cela explique la légère variation dans les isotopes d’oxygène.

L’étude publiée dans Science : Identification of the giant impactor Theia in lunar rocks.