Pendant des milliards d’années, les scientifiques ont reconstitué l’histoire de la formation de notre Lune : une collision cataclysmique entre la Terre primitive et un objet de la taille de Mars appelé Theia. Aujourd’hui, de nouvelles recherches confirment d’où vient cet impacteur qui modifie la planète : les régions intérieures les plus chaudes de notre système solaire.
La collision qui a tout changé
Il y a environ 4,5 milliards d’années, Theia a percuté la proto-Terre, vaporisant une grande partie des deux corps. Les débris qui en ont résulté ont fini par fusionner, formant la Terre que nous connaissons aujourd’hui, aux côtés de son compagnon lunaire. Mais le mystère demeure : quel est le lieu de naissance de Theia ? La réponse réside dans les empreintes chimiques conservées dans le manteau terrestre, la Lune et les météorites anciennes.
Rapports isotopiques comme empreintes cosmiques
Des chercheurs de l’Institut Max Planck et de l’Université de Chicago ont analysé les rapports isotopiques – les variations du nombre de neutrons au sein des éléments – trouvés dans la Terre, dans des échantillons lunaires et dans des météorites. Ces ratios agissent comme un identifiant unique, révélant l’endroit où un corps céleste s’est formé. Tout comme une pâte à gâteau mal mélangée, différentes régions du premier système solaire avaient des compositions chimiques distinctes.
La conclusion clé ? Le manteau terrestre contient du fer qui est probablement arrivé après la formation initiale de la planète, livrée par Theia. Mais la signature isotopique de Theia ne correspond à aucun élément constitutif connu de notre planète. Cela suggère qu’il ne s’agissait pas d’un voyageur aléatoire venant du système solaire externe. Au lieu de cela, les preuves indiquent un voisin du disque interne, plus proche du Soleil que la Terre elle-même.
Origines du système solaire interne confirmées
Les météorites servent de capsules temporelles cosmiques, classées par origine. Les météorites non carbonées (NC) proviennent du système solaire interne, cuites par la chaleur du Soleil. Les chondrites carbonées (CC) se sont formées dans les régions plus froides, retenant le carbone et l’eau. Les rapports isotopiques du manteau terrestre s’alignent sur les météorites NC, mais la signature de Theia reste distincte.
“Le scénario le plus convaincant est que la plupart des éléments constitutifs de la Terre et de Theia proviennent du système solaire interne”, explique Timo Hopp, auteur principal de l’étude. Cela signifie que la Terre et Theia étaient probablement voisines au début du système solaire, partageant une origine commune avant leur violente rencontre.
Les conséquences de cette collision nous ont donné notre Lune, qui continue de s’éloigner de la Terre à un rythme glacial de 1,5 pouces par an. La découverte des origines de Theia clarifie non seulement la formation de la Lune, mais approfondit également notre compréhension des premiers stades chaotiques de notre système solaire.
