Étant donné que la Terre et la Lune sont souvent décrites dans la littérature comme ayant une géochimie très similaire, quelle est la théorie actuelle sur la façon dont la Lune de la Terre s'est formée?
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La théorie actuellement acceptée est connue sous le nom d'hypothèse d'impact géant , selon laquelle, selon cette page Web de la NASA "Origine de la Terre et de la Lune" (Taylor), un objet de la taille de Mars est entré en collision avec la Terre primitive.
Cette théorie permet d'expliquer (à partir du lien ci-dessus):
La composition chimique:
L'hypothèse de l'impact géant est cohérente avec nos idées sur la façon dont les planètes ont été assemblées et explique certaines caractéristiques importantes du système Terre-Lune, telles que pourquoi la Lune n'a qu'un minuscule noyau métallique.
et en termes d'orbites:
Pour tenir compte de la quantité de moment angulaire dans le système Terre-Lune, Cameron a estimé que l'objet devrait représenter environ 10% de la masse de la Terre, environ la taille de Mars. (La quantité de mouvement angulaire est la mesure du mouvement des objets sur des trajectoires courbes, y compris la rotation et le mouvement orbital. Pour la Terre et la Lune, cela signifie la rotation de chaque planète plus le mouvement orbital de la Lune autour de la Terre.)
Cependant, récemment, il y a eu quelques révisions à cette théorie.
Selon la page de la NASA "Les scientifiques lunaires de la NASA développent une nouvelle théorie sur la formation de la Terre et de la Lune" , basée sur des préoccupations selon lesquelles la taille de Mars aurait probablement eu une composition différente de la Terre (incompatible avec les similitudes actuelles en géochimie).
La nouvelle hypothèse est (à partir du lien ci-dessus):
Après être entrés en collision, les deux corps de taille similaire sont ensuite entrés de nouveau en collision, formant une Terre primitive entourée d'un disque de matière qui s'est combinée pour former la lune. La nouvelle collision et la fusion subséquente ont laissé aux deux corps les compositions chimiques similaires observées aujourd'hui.
Ceci est également discuté dans "La théorie de la collision formant une énorme lune obtient un nouveau spin" (Wall, 2012), basant l'hypothèse révisée sur le taux de rotation, qui est théoriquement très rapide, de l'article:
Le jour de la Terre n'avait duré que deux à trois heures au moment de l'impact, calculent Cuk et Stewart, la planète aurait bien pu jeter suffisamment de matière pour former la lune (qui est 1,2% aussi massive que la Terre).
Une discussion plus approfondie, basée sur la composition géochimique est discutée dans "Contraintes géochimiques sur l'origine de la Terre et de la Lune" (Jones et Palme) concluent que:
Bien qu'aucune de ces observations ne réfute réellement l'hypothèse de l'impact géant, nous trouvons inquiétant que les conséquences évidentes attendues d'un impact géant ne se réalisent pas.
Donc, il y a encore des questions quant à la façon précise dont la Lune s'est formée.
Une étude récente rapportée dans l'article de Phys.org " Study crashes main Moon-formation theory ", basée sur l'article de Nature Geoscience " A multiple-impact origin for the Moon " a réalisé une modélisation numérique qui suggère que
la Lune pourrait plutôt être le produit d'une succession de collisions plus petites.
La force spécifique d'une telle théorie est que "de nombreux" impacteurs "auraient excavé plus de matière terrestre qu'un seul" selon les auteurs, permettant une corrélation basée sur la composition plus forte avec la Terre.
Les auteurs soutiennent également que
les moonlets sous-lunaires sont un résultat courant des impacts attendus sur la proto-Terre dans le premier système solaire et constatent que la rotation planétaire est limitée par l'impact du drain de moment angulaire.
Le processus est simplifié comme suit (extrait de l'article):
Une conséquence intéressante de ce modèle, selon les auteurs, est que:
"La construction de la Lune de cette manière prend plusieurs millions d'années, ce qui implique que la formation de la Lune chevauchait une partie considérable de la croissance de la Terre,"