Hypothèses sur la formation de la lune

[evrardo]

Bonjour,

La première hypothèse concernant la formation de la lune, était que lorsque la Terre était à l'état de magma pateux, une excroissance s'est formée au niveau de l'équateur à cause de la vitesse de rotation de la Terre, puis cette excroissance s'est détachée. Cette hypothèse n'est plus valable aujourd'hui.
Ma question va vous sembler naïve, mais est ce parce qu'il faudrait une vitesse de rotation de la Terre à l'équateur de 11,2 km/sec pour que cette masse se détache de la Terre et soit satellisée?


Merci pour vos explications
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[Tawahi-Kiwi]

Ma question va vous sembler naïve, mais est ce parce qu'il faudrait une vitesse de rotation de la Terre à l'équateur de 11,2 km/sec pour que cette masse se détache de la Terre et soit satellisée?

Il y a un peu de cela. Le moment cinetique du couple Terre-Lune n'est pas explicable par cette theorie. L'idee a ete emise initiale par Darwin (George, le fils, pas le biologiste) et les autres sous-hypotheses reposant sur cette idee sont tombees les unes apres les autres (ex: la fission etant a l'origine de la derive des continents, l'ocean Pacifique est la cicatrice de cette fission, etc. etc.).

L'autre argument de poids qui est apparu avec le developpement de la geochimie et les missions lunaires dans la seconde moitie du XXeme siecle, c'est que la composition de la Lune ne peut pas s'expliquer a partir d'un fragment de morceau terrestre. Il est necessaire d'amener quelque chose d'etranger pour expliquer ces variations.

T-K

[ATPaseNa_K]

Théia, c'est son nom. Le nom de la boule de roche d'une taille colossale qui a heurté la Terre. Le choc fut si violent que toute la surface de la Terre se liquéfia, expulsant autour de Terre, des morceaux de caillaisses qui ont formé des anneaux. La Terre à eu des anneaux, puis les boules de glaces et de roches ont commencé à d'agglomérer pour former Sir Moon. Mmh bien évidemment c'est un peu caricaturé, mais c'est le scénario d'aujourd'hui, et il a l'air d'être adopté par la communauté scientifique.

[Tawahi-Kiwi]

puis les boules de glaces

Pas beaucoup de cela dans la protolune...

T-K

[A voir en vidéo sur Futura]

[ATPaseNa_K]

Pas beaucoup de cela dans la protolune...

T-K

Faut voir là encore tu vois comme quoi on est pas sûr de tout, tu viens de me mettre dans le doute, mais vois tu, dans l'univers tout comme dans le manteau terrestre, il y a beaucoup d'eau, sauf qu'elle n'est pas liquide, l'eau liquide n'existe pas dans l'univers autre que sur les planètes où il existe une certaine pression du à la force de gravitationnelle qui crée un diagramme Pression/Température où l'état liquide de l'eau est possible de 0 à 100 degrés Celsius au niveau de la mer sur notre belle planète Terre.

[Tawahi-Kiwi]

La lune actuelle (contrairement a quelques annonces fracassantes grand public) est toujours fortement anhydre. La concentration de l'eau des basaltes lunaires est toujours modelisee a 4 a 5 ordres de grandeurs en dessous des basaltes les plus appauvris terrestres (MORB).
http://www.sciencemag.org/content/32.../1050.abstract

En l'absence de wadsleyite, ringwoodite et des structures compactes que l'on a dans le manteau inferieur terrestre, il y a peu de potentiel pour des substitutions hydroxyles importantes (et donc de stockage) dans les mineraux du manteau selene.

Maintenant, pour l'impact lui-meme et le potentiel pour la presence d'eau; vu l'absence d'hydrosphere a l'epoque, les seuls effets probables sont une volatilisation immediate de l'atmosphere primaire et secondaire de la Terre (avec une precipation en orbite tres peu probable), et une devolatilisation au moins partielle des materiaux solides et assez poussees des materiaux liquides ejectes en orbite. Donc, comme je le fait remarquer dans mon mesage precedent, certainement pas des blocs de glaces, tout au plus de l'eau interstitielle dans l'olivine.

T-K




[+] L'eau, au sens geochimique et en planetologie, inclut de maniere indiferienciee tout les phases d'H₂O (solide, liquide, vapeur, supercritique I, supercritique II) mais egalement les groupements hydroxyles OH^- [/+]

[ATPaseNa_K]

Ah oui, j'ai pas tout compris je t'avoue, mes connaissances en géologie ne se limitant qu'au cursus scolaire de terminale, mais je pense avoir trouvé l'erreur: peut être ai je confondu bloc de glace et de roche que sont les astres lointain, comètes et compagnie, et les bloc de roches mis en orbite suite a la collision, et qui eux se sont retrouvés déshydratés suite à l'événement; est ce ça, en quelques sortes ?

[evrardo]

Quelques petits détails que je ne comprends pas:

+ C'est le choc avec Theia, diamètre 6000 km environ, qui serait la cause de l'inclinaison de la Terre. La planète a donc impacté la Terre du sud vers le nord. Donc tous les débris auraient du rester dans l'axe nord sud.
Pourquoi l'orbite de la lune n'est pas du tout dans l'axe nord sud, mais inclinée de 5° sur l'équateur?

Merci pour vos explications.

[evrardo]

Pourquoi l'orbite de la lune n'est pas du tout dans l'axe nord sud, mais inclinée de 5° sur l'équateur? .

erreur: 5° environ, sur l'ecliptique.
17à 28° par rapport à l'équateur terrestre

[Tawahi-Kiwi]

est ce ça, en quelques sortes ?

oui, c'est ça.

La planète a donc impacté la Terre du sud vers le nord.

Disons que la Terre n'a pas ete impactee normalement (a 90º). Cela suffit pour entrainer une inclinaison de l'axe.

Donc tous les débris auraient du rester dans l'axe nord sud.

Non, l'impact peut tres bien etre tangentiel a l'equateur

Pourquoi l'orbite de la lune n'est pas du tout dans l'axe nord sud, mais inclinée de 5° sur l'équateur?

Quelque soit l'inclinaison initiale de l'orbite lunaire (ou des debris post-impacts)), les effets de maree et autres effets toupies vont avoir tendance a remettre tout plus ou moins dans le meme axe, avec des variations periodiques

T-K

[evrardo]

Donc tous les débris auraient du rester dans l'axe nord sud.

Non, l'impact peut tres bien etre tangentiel a l'equateur

Effectivement.
Donc un choc tangentiel à l'équateur et en oblique, du sud vers le nord.


L'impact serait la cause du basculement de la Terre, de 23,45°.

A partir du moment où un mouvement est engendré par un impact, ou par le réacteur d'une fusée, il n'y a pas de raison que ce mouvement s'arrête dans le vide.
Théia ayant une vitesse initiale de 40 000 km/h, dans le vide, l'impact aurait du faire basculer beaucoup plus la Terre, voire causer un nouvel axe de rotation.

[Tawahi-Kiwi]

en oblique, du sud vers le nord.

en oblique; du sud vers le nord n'a pas d'importance ici, c'est uniquement relatif a un point de reference que tu n'as pas specifie.

L'impact serait la cause du basculement de la Terre, de 23,45°.

potentiellement...

A partir du moment où un mouvement est engendré par un impact, ou par le réacteur d'une fusée, il n'y a pas de raison que ce mouvement s'arrête dans le vide.

et la gravite, et l'inertie, tu en fais quoi ?

Théia ayant une vitesse initiale de 40 000 km/h, dans le vide, l'impact aurait du faire basculer beaucoup plus la Terre, voire causer un nouvel axe de rotation.

Pourquoi ? et l'inertie d'un systeme en rotation tu en fais quoi? ou est le calcul pour affirmer tout cela ?

T-K

[DonPanic]

Théia, c'est son nom. Le nom de la boule de roche d'une taille colossale qui a heurté la Terre. Le choc fut si violent que toute la surface de la Terre se liquéfia, expulsant autour de Terre, des morceaux de caillaisses qui ont formé des anneaux. La Terre à eu des anneaux, puis les boules de glaces et de roches ont commencé à d'agglomérer pour former Sir Moon.

Mauvaise description, Proto-Terre et Théia en se rapprochant se comportent à petite échelle comme 2 boules fluides et se déforment sous leurs effets gravitationnels avant contact.
Les-dits morceaux de caillasse, les éjectas qui ont formé les anneaux sont tout d'abord des boules et des gouttelettes liquides, quand ce n'est pas gazeux, qui ne redeviennent solides qu'après refroidissement.

[evrardo]

Mauvaise description, Proto-Terre et Théia en se rapprochant se comportent à petite échelle comme 2 boules fluides et se déforment sous leurs effets gravitationnels avant contact.
Les-dits morceaux de caillasse, les éjectas qui ont formé les anneaux sont tout d'abord des boules et des gouttelettes liquides, quand ce n'est pas gazeux, qui ne redeviennent solides qu'après refroidissement.

Merci pour la précision...qui pose problème aussi!
Deux boules fluides, avec une croute solide qui se percutent, il s'agit d'un choc inélastique. Donc pas ou peu de matière éjectée, puisque l'énergie du choc est presque entièrement absorbée.

[Tawahi-Kiwi]

Merci pour la précision...qui pose problème aussi!
Deux boules fluides, avec une croute solide qui se percutent, il s'agit d'un choc inélastique. Donc pas ou peu de matière éjectée, puisque l'énergie du choc est presque entièrement absorbée.

C'est une extrapolation a partir d'une la petite echelle qui n'a aucune valeur. Les liquides, pour ces echelles de grandeurs, se comportent a peu pres comme des solides. Il y autant de matiere ejectee avec des astres liquides qu'avec des astres solides. L'ordre de grandeur des energies presentes ne permet pas l'absorption que tu sembles imaginer, seulement applicable pour les liquides a des faibles vitesses (<100 m/s) (cf. un crash d'avion sur l'eau ou sur un sol dur est a peu pres identique, il n'y a pas "d'absorption").

T-K

[gammler]

C'est une extrapolation a partir d'une la petite echelle qui n'a aucune valeur. Les liquides, pour ces echelles de grandeurs, se comportent a peu pres comme des solides. Il y autant de matiere ejectee avec des astres liquides qu'avec des astres solides. L'ordre de grandeur des energies presentes ne permet pas l'absorption que tu sembles imaginer, seulement applicable pour les liquides a des faibles vitesses (<100 m/s) (cf. un crash d'avion sur l'eau ou sur un sol dur est a peu pres identique, il n'y a pas "d'absorption").

T-K

Ca me parait évident. D'autant plus que l'énergie dissipée par l'impact doit être assez considérable. Il doit se produire une liquéfaction, voire une gazéification au niveau des surfaces de contact et même bien au delà. Les énergies en jeu n'ont rien à voir avec 2 boules de billard qui se percutent.

[Tawahi-Kiwi]

Les énergies en jeu n'ont rien à voir avec 2 boules de billard qui se percutent.

Tout a fait, mais le changement de phase au point d'impact, est au niveau dynamique, quasi-negligeable. L'ordre de grandeur d'energie et de temps rendant le changement de phase insignifiant. On le voit egalement dans les crateres complexes de quelques kilometres.

T-K

[DonPanic]

Tout a fait, mais le changement de phase au point d'impact, est au niveau dynamique, quasi-negligeable. L'ordre de grandeur d'energie et de temps rendant le changement de phase insignifiant. On le voit egalement dans les crateres complexes de quelques kilometres.

Tu plaisantes, j'espère, en comparant l'énergie d'un choc de planétésimaux avec ceux de météorites. C'est un tout autre ordre de grandeur.
Il ne s'agit pas d'une percussion en plein fouet, comme l'ont indiqué les diverses simulations et l'énergie du choc amène très probablement à des températures très largement au dessus des températures de vaporisation de tout matériau connu au "point d'impact" lequel est tout sauf ponctuel.

[Tawahi-Kiwi]

Tu plaisantes, j'espère

Non, au niveau dynamique, que les deux astres qui se percutent a 50km/s soient deja liquides ou solides ne change pas grande chose. Je ne pense pas que tu as compris mon message, evidemment que le changement de phase a lieu.

T-K