TERRE

L’impact géant qui a formé la Lune

il y a ~4,5 à 4,4 milliards d’années (débattu)

Hadéen

La Lune se serait formée à partir des débris mis en orbite par la collision de la Terre avec une jeune planète appelée Théia, il y a environ 4,5 à 4,4 milliards d’années, selon un scénario encore débattu dans ses détails.

L’hypothèse de l’impact géant explique la formation de la Lune par la collision d’une jeune planète, appelée Théia, avec la Terre. Selon cette hypothèse, la Lune s’est ensuite assemblée à partir des débris que la collision a mis en orbite. Dans la version classique, Théia a la taille de Mars. Une observation met cette version en difficulté. Les isotopes sont les formes, de masses différentes, d’un même élément chimique, et leurs proportions sont la composition isotopique. La composition isotopique de l’oxygène des roches lunaires est presque indiscernable de celle du manteau terrestre, l’épaisse couche de roche située sous la surface de la Terre, alors qu’un corps formé ailleurs dans le Système solaire aurait dû avoir une composition nettement différente. Les versions concurrentes supposent donc que l’impacteur, c’est-à-dire Théia, était plus massif et que les deux corps se sont mélangés plus complètement. Dans toutes les versions, la Terre est de nouveau fondue après la collision, de la surface aux profondeurs.

La face visible de la Lune, sur une mosaïque d’images prises par la sonde Lunar Reconnaissance Orbiter en décembre 2010.
La face visible de la Lune, sur une mosaïque d’images prises par la sonde Lunar Reconnaissance Orbiter en décembre 2010.NASA, GSFC, Arizona State University, domaine public

Pourquoi c’est important

L’impact a détruit toute surface que la Terre pouvait avoir. Il lui a donné un satellite, la Lune, qui stabilise l’inclinaison de l’axe de rotation de la Terre et engendre les marées. L’impact est aussi la dernière des collisions géantes : il termine la phase violente de l’accrétion, c’est-à-dire de la formation de la planète par collisions.

Datation et incertitudeDébattu

L’âge de la Lune est discuté. Les plus anciennes roches lunaires dont l’âge est assuré ont des âges voisins, d’environ 4,35 milliards d’années. Une partie des auteurs tient cette valeur pour l’âge de la Lune. D’autres pensent qu’elle date la solidification tardive d’un océan de magma global, la roche fondue qui couvrait la Lune, et non sa formation. D’après les modèles de Maurice et ses collègues (2020), cet océan a pu rester fondu 150 à 200 millions d’années. Schneider et ses collègues (2025) ont mesuré, dans la plus ancienne croûte lunaire, une horloge au strontium, fondée sur la désintégration d’un élément en strontium. Cette horloge situe la formation de la Lune il y a environ 4,50 milliards d’années, date plus ancienne, sauf si l’on retient l’impacteur classique de la taille de Mars.

L’histoire de la Terre en une journée

00:19:0123 h 41 min avant minuit

si les 4,54 milliards d’années de la Terre étaient ramenées à un seul jour

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