Le véritable mystère de la formation de la Lune intrigue toujours les scientifiques. Et si la Lune n'était pas née d'une collision comme le pensent la majorité des chercheurs ?
Deux scientifiques de l'Université de Penn State proposent une nouvelle théorie intrigante. Ils évoquent une capture depuis un système binaire (capture binaire) plutôt qu'une collision pour expliquer l'orbite actuelle de la Lune.
L'hypothèse classique issue des conférences scientifiques de 1984 soutient que la Lune s'est formée à la suite d'un impact géant. Cependant, des doutes subsistent car la Lune ne suit pas une orbite équatoriale, comme le modèle collisionnel le suggère.
Darren Williams et Michael Zugger, en se basant sur cette observation, avancent que la Lune pourrait provenir d'un système binaire. Ce système, en passant près de la Terre jeune, aurait été séparé par la gravité terrestre, laissant un satellite capturé: notre Lune.
Cette théorie s'inspire d'un phénomène similaire observé ailleurs dans le Système solaire. Triton, le plus gros satellite de Neptune, aurait été capturé depuis la ceinture de Kuiper. Son orbite fortement inclinée et rétrograde renforce cette hypothèse.
La Lune, selon ce modèle de capture, aurait d'abord suivi une orbite elliptique. Avec le temps, les forces de marée ont modifié cette orbite, la rendant plus circulaire. Cela expliquerait pourquoi la Lune est aujourd'hui verrouillée gravitationnellement avec la Terre.
L'effet des marées, qui aujourd'hui éloigne la Lune de 3 centimètres chaque année, aurait au départ contracté son orbite. Au fil des millénaires, la Lune s'est stabilisée, tout en s'éloignant progressivement de notre planète.
La nouvelle recherche de Darren Williams et Michael Zugger suggère que la Lune pourrait provenir d'une capture depuis un système binaire lors de son passage près de la Terre. Crédit: Penn State Behrend / Penn State. Creative Commons
Aujourd'hui, la Lune se trouve à une distance où elle subit les influences gravitationnelles concurrentes du Soleil et de la Terre. Cela pourrait affecter son orbite future, ouvrant la voie à de nouvelles recherches.
L'hypothèse de la capture binaire ne remplace pas totalement la théorie de l'impact géant, mais elle offre une alternative intéressante et encore largement inexplorée. Selon Williams, cela pourrait mener à des découvertes imprévues dans les années à venir.
Qu'est-ce que la capture binaire ?
La capture binaire est un processus théorique qui pourrait expliquer la formation de certains satellites naturels, comme la Lune. Ce phénomène se produit lorsqu'un système binaire, composé de deux objets gravitant autour l'un de l'autre, passe à proximité d'une planète. La gravité de la planète peut alors rompre le lien entre ces deux objets et en capturer un pour l'intégrer à son orbite.
Cette théorie est utilisée pour expliquer des cas comme Triton, une lune de Neptune, qui orbite de manière rétrograde, c'est-à-dire à l'opposé de la rotation de la planète. Les scientifiques pensent que Triton pourrait avoir été capturé depuis la ceinture de Kuiper, où de nombreux systèmes binaires sont présents.
Dans le cadre de l'origine de la Lune, la capture binaire propose que la Terre ait capturé un objet qui faisait partie d'un système binaire passant à proximité.
Qu'est-ce que l'effet des marées ?
L'effet des marées est une interaction gravitationnelle entre deux corps célestes, comme la Terre et la Lune. Cet effet se manifeste par des déformations des corps et des forces qui influencent leurs mouvements orbitaux. Sur Terre, cela provoque des variations régulières du niveau des océans, avec des marées hautes et basses.
Les forces de marée ont également un impact sur les orbites des objets célestes. Dans le cas de la Lune, ces forces ralentissent progressivement la rotation terrestre et éloignent la Lune de la Terre, à raison de 3 centimètres par an.
Cet effet joue aussi un rôle majeur dans la stabilisation des orbites à long terme, transformant les trajectoires elliptiques en trajectoires circulaires, comme ce fut le cas dans l'hypothèse de la capture binaire, pour la Lune avec la Terre.