Une collision aurait pu former la Lune et déclencher la tectonique des plaques

On pense que la Lune terrestre s'est formée lorsqu'une planète de la taille de Mars est entrée en collision avec la Terre il y a environ 4,5 milliards d'années. Aujourd’hui, des modèles informatiques suggèrent que l’impact aurait également pu déclencher la tectonique des plaques terrestres.

Tobias Roetsch/Éditions futures via Getty Images

Par Nikk Ogasa

22 mai 2023 à 6h30

LES TERRES BOIS, TEXAS — On pense que notre Lune s'est formée lorsqu'une planète de la taille de Mars, appelée Theia, a percuté la Terre primitive. Cette explosion aurait projeté un nuage de débris dans l’espace qui se sont ensuite regroupés pour former la lune. Aujourd’hui, des modèles informatiques suggèrent que des morceaux de Theia laissés au plus profond de la Terre pourraient avoir déclenché la tectonique des plaques. C'est le brassage continu de morceaux de la surface de la Terre.

Qian Yuan a partagé cette idée le 13 mars lors de la Conférence sur les sciences lunaires et planétaires. Yuan étudie comment les couches internes de la Terre bougent et affectent la surface à Caltech à Pasadena, en Californie. Les recherches de son équipe offrent une explication claire de la façon dont la Terre a obtenu à la fois sa lune et ses plaques mobiles. Si c’est vrai, ces connaissances pourraient aider les astronomes à repérer des mondes semblables à la Terre autour d’autres étoiles. Mais certains scientifiques préviennent qu’il est bien trop tôt pour affirmer que c’est effectivement ce qui est arrivé à la Terre.

De tous les mondes découverts jusqu’à présent, le nôtre est le seul connu pour posséder une tectonique des plaques. Depuis des milliards d'années, les plaques rampantes de la Terre se sont propagées, sont entrées en collision et ont plongé les unes sous les autres. Ce mouvement a donné naissance et divisé les continents. Cela a fait remonter les chaînes de montagnes. Et cela a élargi les océans. Mais toute cette refonte a également effacé la majeure partie de l’histoire ancienne de la planète. Cela inclut comment et quand la tectonique des plaques a commencé.

Pour répondre à cette question, Yuan et ses collègues se sont concentrés sur deux taches de matière de la taille d'un continent dans le manteau inférieur de la Terre. Certains scientifiques pensent que ces régions se sont formées à partir d’anciennes plaques tectoniques qui se sont enfoncées profondément dans la Terre. Mais l'équipe de Yuan pensait que les masses mystérieuses pourraient plutôt être les restes denses et engloutis de Theia. L’équipe a donc construit des modèles informatiques de ce scénario. Les modèles ont montré comment l'impact de Theia et les restes engloutis affecteraient l'écoulement des roches à l'intérieur de la Terre.

Une fois que les restes de Theia ont coulé au fond du manteau, ces gouttes de matière chaudes auraient pu provoquer la montée de grands panaches de roche chaude. Cette matière ascendante se serait coincée dans la couche externe rigide de la Terre. À mesure que davantage de matière s’élevait, ces panaches de roche chaude auraient gonflé. Finalement, ils auraient tellement gonflé qu’ils auraient poussé des plaques de la surface terrestre sous eux. Lorsque des morceaux de la surface terrestre glissent dans le manteau, on parle de subduction. Et la subduction est une caractéristique principale de la tectonique des plaques.

Selon les modèles, la subduction – et donc la tectonique des plaques – aurait commencé environ 200 millions d’années après la formation de la Lune.

Les modèles suggèrent que les grosses taches du manteau inférieur de la Terre auraient pu contribuer au déclenchement de la subduction, explique Laurent Montési. Mais on ne sait pas encore si ces masses provenaient de Théia. À l’Université du Maryland à College Park, Montési étudie le mouvement des surfaces et des couches des planètes.

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Les blobs « sont une découverte assez récente », dit-il. "Ce sont des structures très fascinantes, avec une origine très inconnue." Montési pense donc qu'il est trop tôt pour affirmer que Théia a déclenché la tectonique des plaques.

Si cette idée s’avère vraie, elle pourrait aider à identifier des planètes semblables à la Terre au-delà de notre système solaire. "Si vous avez une grande lune, vous avez probablement un gros impacteur", a déclaré Yuan lors de la conférence. Si vous avez un gros impacteur, cela peut signifier que vous avez une tectonique des plaques.

Les scientifiques n’ont pas encore confirmé la découverte d’une lune autour d’une planète d’un autre système solaire. Mais garder un œil ouvert, a déclaré Yuan, pourrait nous aider à découvrir un autre monde aussi actif tectoniquement que le nôtre.

astronome: Un scientifique qui travaille dans le domaine de recherche qui traite des objets célestes, de l'espace et de l'univers physique.