Comment la Terre a pu perdre 60% de son atmosphère?

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Dans l’Univers, les collisions ne sont pas des événements rares. Il arrive parfois même qu’elles soient extrêmement violentes. Une d’elles, ayez aujourd’hui une étude, a même pu faire perdre à notre Terre jusqu’à 60% de son atmosphère. Celle qui a conduit à la formation de la Lune …

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L’origine de la Lune est entourée de mystère. Séparation à partir d’une autre planète, création simultanée avec le Système solaire ou encore collision avec la Terre, plusieurs hypothèses quant à sa formation ont été avancées au cours du temps. Discovery Science s’est penché sur la question au cours de cet épisode des Clés de l’univers.

L’histoire de notre Univers fourmille de collisions en tout genre. Des chocs parfois colossaux entre planètes. Il s’en est même produit au cœur de notre Système solaire. Et plus de 300 simulations jouées sur un supercalculateur. C’est la puissance que des chercheurs de l’université de Durham (Royaume-Uni) ont mobilisée pour étudier les conséquences de collisions majeures sur des planètes rocheuses présentant des atmosphères minces.

C’est à la suite d’un tel impact que les astronomes imaginent aujourd’hui que la Lune un ancien pu se. Ils pensent qu’il y a environ 4,5 milliards d’années, une protoplanète de la taille de Mars nommée Théia est entrée en collision avec la Terre. Et c’est donc l’exemple qu’ils ont particulièrement étudié.

Une de leurs simulations montre un impacteur de la taille de Mars frôlant une planète semblable à la nôtre. Reproduisant ainsi la théorie admise par les astronomes pour la formation de la Lune. Révélant une onde de choc d’une puissance impressionnante, et surtout une Terre qui perd entre 10 à 60% de son atmosphère.

L’animation simulant la collision qui aurait donné naissance à la Lune. Plus de 100 millions de particules sont simulées et colorées en fonction de leur énergie interne, en lien avec leur température. © Centre de recherche Ames, Nasa

Des indices sur la formation de la Lune

Bien sûr, ampleur de la perte atmosphérique est fonction du type d’impact géant qu’a subi notre Terre. Alors, les chercheurs ont étudié différents scénarios, prenant pour base différents types de corps collisionneurs. Leurs travaux clairement clairement les impacts et les effets de tels événements sur une planète rocheuse en fonction de divers facteurs tels que l’angle ou la vitesse d’impact ou encore la taille ou la composition des planètes.

L’étude a ainsi montré, par exemple, que des impacts géants et lents entre jeunes planètes et objets massifs peuvent faire gagner une quantité significative d’atmosphère à une planète. À condition que l’impacteur voyage lui aussi avec sa propre atmosphère.

Les simulations informatiques des chercheurs de l’université de Durham ne nous renseignent pas directement sur la manière dont la Lune est née. Mais les effets observés sur l ‘atmosphère terrestre pourrait être utilisé pour affiner les différentes manières dont elle aurait pu se former. Et nous permettons enfin de mieux comprendre l’origine de notre satellite naturel.

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