5. Origine et évolution de la Lune
Les échantillons lunaires étudiés jusqu'à aujourd'hui ne représentent qu'une fraction minuscule de la surface de la Lune. Toutefois, ils ont permis d'obtenir une variété énorme d'informations sur les processus de formation de cette surface. Cependant, tous ces résultats n'ont pas encore résolu le problème de l'origine de la Lune. Les trois théories classiques sur la formation de la Lune sont la capture de la Lune par la Terre, la fission de la Lune et de la Terre, et la formation simultanée de deux planètes jumelles. Aucune de ces théories n'est compatible avec les résultats obtenus jusqu'à présent. La théorie de la capture achoppe sur des problèmes de dynamique. La Lune ayant la même composition en isotopes de l'oxygène que la Terre, a dû d'ailleurs se former dans la même région du système solaire. La théorie de la fission se heurte à des difficultés surtout chimiques : les différences fondamentales de proportions en éléments réfractaires (beaucoup plus abondants sur la Lune) et volatils (beaucoup plus abondants sur la Terre) devaient être établies dans les matériaux qui précédèrent la formation de la Terre et de la Lune. Un autre scénario a été proposé dans les années 1970 : la Lune se serait formée par accrétion de débris issus d'une collision entre une proto-Terre et une protoplanète.
Quoiqu'il en soit, la Lune existait en temps que corps céleste il y a 4,5 milliards d'années ; elle subit une différenciation magmatique majeure vers cette époque, avec formation d'une croûte de roches feldspathiques, d'un manteau peut-être stratifié (à pyroxène et olivines plus riches en magnésium vers le haut, en fer vers le fond), de quelques liquides résiduels enrichis en certains éléments chimiques, et probablement d'un petit noyau riche en fer et/ou en sulfure de fer. On peut expliquer les différences d'épaisseur de la croûte (100 km sur la face cachée, 60 km sur la face visible) soit par la flottation du feldspath dans un champ asymétrique contr […]
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