Une voisine de la Terre a formé la Lune ^{CEFR B2}

Une nouvelle étude publiée dans Science par des équipes de l'University of Chicago, du Max Planck Institute for Solar System Research et de l'University of Hong Kong apporte des éléments sur la composition de Theia, l'impacteur qui a formé la Lune. Le coauteur principal Timo Hopp déclare : « Le scénario le plus convaincant est que la plupart des éléments constitutifs de la Terre et de Theia proviennent du système solaire intérieur. » Il ajoute que « la Terre et Theia étaient probablement voisines. »

Les auteurs ont exploité des isotopes comme indices de provenance. Ils ont analysé des échantillons de roches terrestres, six échantillons lunaires rapportés par les missions Apollo et des météorites issues de différentes régions du système solaire. Leurs mesures comprennent des analyses de précision du fer, combinées avec des données isotopiques publiées pour le chrome, le calcium, le titane, le molybdène et le zirconium. Des travaux antérieurs avaient montré que le matériel issu des étoiles n'avait pas entièrement homogeneïsé dans le disque protoplanétaire, laissant des signatures isotopiques régionales.

Le laboratoire a mis au point des techniques très sensibles pour détecter ces petites variations. L'équipe a aussi utilisé des modèles du déplacement et de la partition des métaux lors de la différenciation planétaire : beaucoup de fer et de molybdène de la jeune Terre ont probablement migé vers le noyau avant l'impact. Cela signifie qu'une part notable du fer dans la croûte et le manteau actuels pourrait provenir de Theia.

Des simulations ont testé quelles compositions de Theia correspondent aux rapports isotopiques mesurés et indiquent que Theia s'est formée plus près du Soleil que la Terre. Le groupe de météorites qui correspond le mieux à ces rapports provient effectivement des zones proches du Soleil. Nicolas Dauphas souligne la conséquence de ce « billard cosmique » : sans la Lune pour stabiliser l'inclinaison terrestre, le climat aurait été trop chaotique pour que la vie complexe prospère. Le financement est assuré par la NASA, la National Science Foundation, le US Department of Energy, la Deutsche Forschungsgemeinschaft et le European Research Council.