Des vestiges de la protoplanète Théia, ayant percuté la Terre, décelés dans le manteau terrestre

Dans les profondeurs du manteau terrestre se dissimuleraient les vestiges d'une protoplanète ayant percuté la Terre, constitutif de l'événement à l'origine de la création de la Lune. Cette hypothèse, soutenue par une nouvelle étude, pourrait résoudre une énigme géologique de longue date.

Des "blocs" connus sous le nom de provinces à faible vitesse de cisaillement (LLVPs) marquent le manteau terrestre. Les ondes sismiques y voyagent moins vite, ce qui suggère des différences de température ou de composition. Ces zones, sous l'Afrique et le Pacifique, composent environ 4 % du manteau.


Qian Yuan, géophysicien au California Institute of Technology, présente la collision comme explication plausible de ces LLVPs. Leur étude, parue dans la revue Nature Climate Change, simule l'impact et son influence sur le manteau. Celle-ci suggère que la collision avec la protoplanète, nommée Théia et de la taille de Mars, n'aurait pas fait fondre la totalité du manteau mais seulement sa moitié supérieure.

Plus de 10 % du manteau de l'impacteur aurait ainsi été capturé, en concordance avec la masse des LLVPs observées. Le modèle indique que cette portion, plus dense de 2,5 % que le manteau environnant, aurait coulé puis se serait solidifiée, restant au-dessus de la limite noyau-manteau pendant 4,5 milliards d'années.

Les LLVPs intriguent également par leur rôle géochimique. Les panaches mantelliques, plus chauds que le reste du manteau et associées aux points chauds volcaniques, sont influencées par ces structures. Les basaltes volcaniques, en éruptant au-dessus des LLVPs, pourraient contenir des traces de cet ancien impact.


Une grosse partie de la matière de l'impacteur ayant formé la Lune, l'analyse comparative de roches lunaires et terrestres pourrait confirmer si elles partagent une origine commune. De futures missions lunaires, comme celle d'Artemis, pourraient tester cette hypothèse en prélevant des échantillons.