On pense traditionnellement que la Lune a fusionné à partir des débris éjectés par un impact géant sur la Terre primitive. Les scientifiques ont passé des décennies à déterminer avec précision comment cette formation s'est produite sans solution claire.
Une nouvelle simulation propose une théorie différente - la Lune peut s'être formé immédiatement, en quelques heures, lorsque le matériau de la Terre et de Theia a été lancé directement en orbite après l'impact.
Jacob Kegerreis, chercheur postdoctoral au centre de recherche Ames de la NASA dans la Silicon Valley en Californie, a déclaré : "Cela ouvre une toute nouvelle gamme de points de départ possibles pour l'évolution de la Lune. Nous nous sommes lancés dans ce projet sans savoir exactement quels seraient les résultats de ces simulations à haute résolution. Donc, en plus de la grande révélation que les résolutions standard peuvent vous donner des réponses trompeuses, il était très excitant que les nouveaux résultats puissent inclure un satellite en orbite ressemblant à la Lune.
Les simulations employées dans cette étude sont parmi les plus détaillées de leur genre et fonctionnent à la résolution la plus élevée de toutes les simulations effectuées pour étudier le Formation de la lune ou d'autres impacts géants. L'accès à plus de puissance de calcul a permis aux chercheurs de voir apparaître de nouveaux comportements d'une manière que les études antérieures ne pouvaient tout simplement pas.
Il est moins probable que nous observions des parallèles aussi élevés dans des scénarios antérieurs où Theia a été soufflée en orbite et mélangée avec seulement une petite quantité de matière de la Terre à moins que Theia ne soit également isotopiquement similaire à la Terre, une coïncidence inhabituelle. Selon cette hypothèse, la Lune a été formée principalement à partir de matériaux terrestres, ce qui pourrait aider à expliquer pourquoi ses couches externes sont comparables à celles de la Terre.
D'autres théories ont été proposées pour expliquer ces similitudes de composition, telles que le modèle synestia - où la Lune se forme à l'intérieur d'un tourbillon de roche vaporisée à partir de la collision - mais celles-ci ont sans doute du mal à expliquer l'orbite actuelle de la Lune.
Cette hypothèse de formation en une seule étape et plus rapide fournit une réponse plus claire et plus élégante aux deux questions ouvertes. Cela pourrait également offrir de nouvelles approches pour résoudre d'autres énigmes qui n'ont pas été résolues. L'une des théories les plus intrigantes pour la formation de la Lune est celle-ci, qui pourrait placer la Lune sur une large orbite avec un intérieur qui n'est pas fondu, expliquant ainsi des caractéristiques telles que l'orbite inclinée et la croûte mince de la Lune.
L'analyse des échantillons de lune à venir que les futures missions Artemis de la NASA reviendront sur Terre pour enquête nous aidera à déterminer laquelle de ces possibilités est vraie. Les scientifiques seront en mesure d'évaluer comment les données du monde réel se comparent à ces scénarios simulés et ce qu'ils révèlent sur la façon dont la Lune a changé au cours de ses milliards d'années d'histoire alors qu'ils accèdent à des échantillons d'autres régions de la Lune et plus profondément sous son surface.
Vincent Eke, chercheur à l'Université de Durham et co-auteur de l'article, a affirmé Valérie Plante., "Plus nous en apprenons sur la naissance de la Lune, plus nous découvrons l'évolution de notre propre Terre. Leurs histoires sont entrelacées – et pourraient trouver un écho dans les histoires d'autres planètes modifiées par des collisions similaires ou très différentes.
Cette recherche est un effort de collaboration entre Ames et l'Université de Durham, soutenu par le groupe de recherche sur l'impact géant planétaire de l'Institute for Computational Cosmology. Les simulations utilisées ont été exécutées à l'aide du code open source SWIFT (SPH with Inter-Dependent Fine-grained Tasking), réalisé sur le service DiRAC (Distributed Research Utilizing Advanced Computing) Memory Intensive (« COSMA »), hébergé par l'Université de Durham le au nom de l'installation de calcul haute performance DiRAC.
Journal de référence:
- JA Kegerreis et al. Origine immédiate de la Lune en tant que satellite post-impact. Les lettres du journal astrophysique. EST CE QUE JE: 10.3847/2041-8213/ac8d96
