Publié le 2024-02-29 14:35:00. Une nouvelle analyse des isotopes présents dans des roches terrestres et lunaires apporte un éclairage sur l’origine de Theia, la protoplanète dont la collision avec la Terre a donné naissance à la Lune, suggérant qu’elle s’est formée bien plus près de notre planète qu’on ne le pensait.
- Des analyses isotopiques du fer, du molybdène et du zirconium révèlent que Theia partageait une composition chimique similaire à celle de la Terre.
- La protoplanète Theia aurait représenté entre 5 et 10 % de la masse de la Terre.
- Les données suggèrent que Theia s’est formée au sein même du système solaire interne, à proximité de la Terre.
Depuis des décennies, les scientifiques cherchent à comprendre comment la Lune s’est formée. La théorie dominante, issue des années 1970, postule qu’un impact cataclysmique entre la jeune Terre et une protoplanète nommée Theia a éjecté une quantité considérable de matière dans l’espace, qui s’est ensuite agglomérée pour former notre satellite naturel. Initialement, on pensait que la Lune était principalement constituée de matériaux provenant de Theia. Cependant, cette hypothèse impliquait une différence significative dans la composition chimique entre la Terre et la Lune, ce que les analyses n’ont jamais confirmé.
Une étude récente, publiée dans la revue Science, propose une nouvelle explication. L’équipe de recherche, dirigée par Thorsten Kleiner de l’Institut Max-Planck, s’est concentrée sur les éléments traces que Theia aurait dû laisser lors de l’impact avec la Terre : le molybdène, le fer et le zirconium. Ces éléments ont tendance à se concentrer dans le noyau d’une planète et, s’ils sont présents dans le manteau, leur origine pourrait être attribuée à Theia.
Les chercheurs ont analysé 15 roches terrestres et six échantillons lunaires collectés lors des missions Apollo. Ils se sont particulièrement intéressés aux isotopes du fer – des variations subtiles de cet élément qui diffèrent légèrement d’un corps céleste à l’autre, mais qui sont néanmoins caractéristiques de leur origine. La mesure précise de ces différences infimes n’a été possible que récemment, grâce aux avancées technologiques.
En combinant les données isotopiques du fer, du molybdène et du zirconium, et en les comparant aux résultats obtenus à partir de 20 météorites provenant du système solaire interne et externe, l’équipe a pu reconstituer la composition probable de Theia. Les résultats indiquent que Theia était une protoplanète rocheuse dotée d’un noyau métallique représentant entre 5 et 10 % de la masse de la Terre. Surtout, son empreinte chimique correspond à celle d’objets formés au sein du système solaire interne, plus près du Soleil que notre planète. Cette proximité expliquerait la similarité chimique surprenante entre la Terre et la Lune : Theia se serait formée dans des conditions presque identiques.
Cette théorie est corroborée par des recherches antérieures qui suggèrent que les corps formés à proximité du Soleil sont plus riches en éléments lourds, comme le molybdène. Par conséquent, la présence accrue de ces éléments dans le manteau terrestre pourrait bien provenir de l’ancienne Theia, confirmant ainsi l’hypothèse d’une origine locale de la protoplanète.
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