Théia : la planète que notre Terre a peut-être dévorée, contribuant ainsi à la formation de la Lune

La prochaine fois que vous contemplerez la pleine lune, ayez une pensée pour Théia.

C'est le nom que les scientifiques donnent à une planète hypothétique qui aurait percuté la jeune Terre il y a 4,5 milliards d'années, libérant un fragment de débris qui allait devenir notre Lune.

Selon cette théorie, sans le "sacrifice cosmique" de Théia, nous n'aurions pas notre satellite naturel permanent - ​​et vous ne seriez peut-être pas en train de lire cet article.

Une collision aux proportions cosmiques

Les scientifiques pensent actuellement qu'une collision gigantesque entre la Terre primitive et un objet de la taille de Mars a libéré suffisamment de matière pour qu'elle s'agglomère et forme la Lune.

Cet événement, appelé hypothèse de l'impact géant, a également initié une relation dont l'importance pour la vie telle que nous la connaissons est capitale. Entre autres, la Lune exerce une force d'attraction gravitationnelle sur notre planète, stabilisant ainsi sa rotation sur son axe pendant des milliards d'années et contribuant à l'établissement d'un climat stable.

"Sans stabilité climatique, nous aurions des conditions climatiques et météorologiques beaucoup plus extrêmes, ce qui serait néfaste au développement de la vie", explique le professeur Thorsten Kleine, planétologue à l'Institut Max Planck de recherche sur le système solaire en Allemagne.

Kleine faisait partie d'une équipe internationale de chercheurs qui, en novembre dernier, a tenté d'éclaircir les mystères de cette rencontre historique et mystérieuse entre la Terre et Mars. Dans un article publié dans la revue Science, l'équipe a analysé la composition chimique d'échantillons de la Terre et de la Lune et a renforcé les théories selon lesquelles Théia et notre planète étaient ce que l'on pourrait appeler des voisins maladroits à une époque chaotique de la formation du système solaire.

Une lune, de nombreuses théories d'acquisition

Mais nous n'avons pas toujours eu Théia en tête. Avant que l'homme ne pose le pied sur la Lune en 1969, trois autres hypothèses majeures expliquaient ses origines.

Selon la théorie de la fission, la Lune s'est formée lorsqu'une Terre primitive en rotation rapide a éjecté un fragment de matière dans l'espace.

La théorie de la capture suggérait que la Lune s'était formée ailleurs dans le Système solaire et avait été "attrapée" par la gravité terrestre lors de son passage.

Enfin, la théorie de la co-formation postulait que la Terre et la Lune s'étaient formées et stabilisées côte à côte.

Au lieu de permettre de trancher entre ces théories, les missions Apollo de la NASA ont finalement mis en lumière une toute nouvelle hypothèse.

Similitudes chimiques

Si les exploits de Neil Armstrong et des autres astronautes ayant marché sur la Lune dominent souvent le récit historique, un autre accomplissement crucial des missions Apollo réside, en quelque sorte, dans les souvenirs rapportés du voyage.

"Les astronautes d'Apollo ont rapporté des échantillons de roches lunaires et, lorsque les scientifiques les ont analysés, ils ont constaté que ces roches présentaient des similitudes chimiques remarquables avec celles de la Terre", explique le professeur Raman Prinja, astronome à l'Universe College de Londres et auteur du livre de vulgarisation scientifique pour enfants *Les Merveilles de la Lune*.

Ceci a suggéré que la Lune pourrait avoir une origine terrestre.

Prinja affirme également que les roches présentaient des signes de formation sous une chaleur extrême, suggérant une origine liée à un impact massif.

Elles semblaient avoir perdu une grande partie des éléments facilement vaporisables sous l'effet de la chaleur, indiquant que la Lune était en fusion lors de sa formation.

Sarah Valencia, géologue lunaire à la NASA, ajoute que les indices fournis par les échantillons ne sont que la partie émergée de l'iceberg. Les progrès technologiques de ces dernières décennies, notamment en modélisation informatique, ont renforcé l'hypothèse de l'impact géant. Certaines théories suggèrent même que l'inclinaison de l'axe terrestre serait une conséquence de la collision avec Théia.

"La théorie de l'impact géant demeure le modèle le plus plausible pour expliquer la chimie et les relations entre la Terre et la Lune", conclut Valencia.

La Terre a-t-elle "phagocyté" Théia ?

Mais qu'est-il arrivé à Théia ?

C'est l'un des plus grands mystères. Contrairement au célèbre astéroïde qui a percuté la Terre il y a 65 millions d'années, anéantissant les dinosaures et laissant un immense cratère dans la péninsule du Yucatán au Mexique, Théia ne semble pas avoir laissé de trace évidente.

Pourquoi ? Selon Kleine, Théia avait environ 10 % de la masse de la Terre, et cette différence signifie qu'elle aurait été fragmentée lors de l'impact et en grande partie absorbée par la Terre. Une partie de cette masse a peut-être également contribué à la formation de la Lune.

"Ce serait la conséquence naturelle d'une telle collision. Mais nous nous attendrions à trouver une signature de la composition de Théia sur la Lune, ce que nous n'avons pas encore constaté", explique le scientifique.

"Une explication possible est que la Terre et Théia étaient très similaires car elles se sont formées dans la même région du système solaire", ajoute-t-il, ce qui les rend difficiles à distinguer.

De même, nous savons que notre planète partage de nombreuses caractéristiques avec deux de ses plus proches voisines, Vénus et Mars. Vénus est même parfois surnommée "la jumelle maléfique de la Terre".

"Mais tout comme l'origine de Théia reste incertaine, son destin l'est tout autant", prévient Valencia.

Il existe cependant quelques indices. Une étude de 2023 affirmait que deux zones de la taille d'un continent, enfouies profondément dans la Terre, étaient des vestiges de Théia.

Un retour sur la Lune

Il reste encore beaucoup à apprendre sur la façon dont notre planète et la Lune sont devenues un couple, ce qui explique en partie l'enthousiasme des scientifiques pour les missions Artemis actuelles de la NASA et le retour de l'homme sur la Lune.

Outre des expériences plus poussées qu'à l'époque d'Apollo, les missions les plus récentes exploreront de nouvelles régions de la Lune, comme son pôle Sud. Les échantillons lunaires rapportés sur Terre par Apollo provenaient d'une zone relativement restreinte : la région équatoriale de la face visible.

"Si nous n'avions visité que six endroits sur Terre, pourrions-nous dire que nous avons exploré la Terre entière et compris son évolution ? Bien sûr que non ! La Lune recèle un potentiel scientifique inépuisable", affirme Valencia.

Mais pour l'instant, au vu des connaissances acquises, il est juste de dire que nous devons une immense reconnaissance à Théia pour son sacrifice.