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Il y a 4,5 milliards d'années, la Terre tournait sur elle-même en seulement 2,5 heures, selon des astronomes américains qui, grâce à ce nouvel élément, expliquent enfin la composition de la Lune.
Pour les astronomes, l'affaire est entendue : la Lune a été créée voici environ 4,5 milliards d'années à la suite d'un impact géant entre la jeune Terre et une plus petite planète. Mais jusqu'à présent, ce scénario n'expliquait pas pourquoi la composition des roches lunaires est quasi identique à celle des roches terrestres. Des chercheurs viennent enfin d'y parvenir, en ajoutant un ingrédient supplémentaire : la Terre tout juste formée tournait sur elle-même bien plus vite que ce qu'on pensait possible [1].
Si elle fait aujourd'hui l'unanimité, l'hypothèse de la collision géante pose un problème : jusqu'alors, dans toutes les simulations, les débris éjectés à la suite du choc et qui vont donner naissance à notre satellite proviennent essentiellement de la petite planète qui a percuté la Terre. « Or, les analyses des roches lunaires et terrestres réalisées ces dix dernières années attestent que leur composition, notamment dans les différentes formes d'oxygène, est identique. Cela laisse penser que les deux corps se sont formés à partir du même matériel », précise Bernard Bourdon, du laboratoire de géologie de l'ENS de Lyon.
Pour mettre fin à cette contradiction, Matija Cuk, du SETI Institute, en Californie, et sa collègue Sarah Stewart, de l'université Harvard, aux États-Unis, ont imaginé qu'au moment du choc la jeune Terre tournait sur elle-même bien plus vite que ce que les astronomes prévoyaient jusqu'ici. Dans leur modèle, la période de rotation est de 2,5 heures seulement - au-dessous de 2 heures, la force centrifuge la ferait éclater. À une pareille vitesse, la Terre est totalement déformée, prenant la forme d'un ellipsoïde très aplati. Une collision, même avec un petit objet, suffit alors à éjecter du matériau provenant cette fois essentiellement de la Terre, le bolide étant lui absorbé par notre planète.
Marée lunaire
Les modèles précédents n'envisageaient pas que la Terre puisse tourner sur elle-même en moins de 5 heures au moment de la formation de la Lune. Cette période de rotation était fondée sur le fait que la Terre a ralenti sous l'action des forces de marée lunaire et que le satellite s'est éloigné de la Terre dans le même temps. Cela avait permis de calculer la durée d'un jour au moment de l'impact, à partir de la durée du jour terrestre actuel de 24 heures.
Or un autre mécanisme que celui des marées lunaires est capable lui aussi de ralentir notre planète. « D'après les deux astronomes, on aurait sous-estimé un phénomène déjà connu et présent après l'impact : les forces de marée du Soleil sur la Lune. Ces dernières auraient freiné la Terre de manière très efficace », explique Willy Benz, de l'institut de physique de l'université de Berne, en Suisse. Le calcul des astronomes se tient alors : en partant d'une vitesse de rotation de 2,5 heures lors de la collision et en tenant compte de ces différentes forces, on aboutit à la période actuelle de 24 heures. Et à une Lune d'une composition proche de celle de la Terre !
Le nouveau modèle met-il ainsi un point final au débat sur la formation de la Lune ? « Il ne clôt pas les discussions, juge Willy Benz. Mais le fait de permettre à la Terre de tourner plus vite à ses débuts nous aidera à explorer des idées qu'on ne s'autorisait pas jusqu'ici. »
http://www.larecherche.fr/actualite/astres/terre-ultrarapide-explique-origine-lune-01-01-2013-96462
Mer 9 Jan - 17:11