D'où vient la Lune ? Une nouvelle théorie

La Terre et la Lune sont comme des jumelles identiques, composées exactement des mêmes matériaux, ce qui est vraiment étrange, puisqu'aucun autre corps céleste connu ne partage ce type de relation chimique. Qu'est-ce qui est responsable de ce lien particulier ? À la recherche d'une réponse, Sarah T. Stewart, spécialiste des planètes et lauréate du prix MacArthur, a découvert un nouveau type d'objet astronomique - une synestie - et une nouvelle façon de résoudre le mystère de l'origine de la Lune.

Personne n'aime faire des erreurs.

Et j'en ai fait une énorme.

Et me rendre compte de mon erreur
m'a permis de faire une découverte

qui a complètement changé notre façon
de voir la Terre et la Lune.

Je suis planétologue

et ma passion, c'est de faire
collisionner des planètes.

(Rires)

Dans mon labo, je tire sur des rochers
avec des canons comme celui-ci.

(Coup de canon)

(Rires)

Dans mes expériences, je peux recréer
les conditions extrêmes

de la formation des planètes.

Et avec des modèles informatiques,
je peux entrechoquer des planètes entières

pour les faire grandir

ou bien les détruire.

(Rires)

Je veux comprendre comment
la Terre et la Lune ont été créées

et pourquoi la Terre est
aussi différente des autres planètes.

La théorie prédominante sur l'origine
de la Terre et de la Lune

se nomme « théorie de l'impact géant ».

La théorie dit qu'un corps de la taille
de Mars a frappé la jeune Terre

et que le disque de débris
autour de la planète a formé la Lune.

La théorie peut expliquer
tant de choses sur la Lune

mais elle a un énorme défaut :

elle prédit que la Lune est surtout faite
d'une planète de la taille de Mars,

que la Terre et la Lune sont faites
de matériaux différents.

Mais ce n'est pas ce que nous voyons.

La Terre et la Lune sont en fait
comme des vraies jumelles.

Le code génétique des planètes est défini
par les isotopes des éléments.

La Terre et la Lune
ont les mêmes isotopes.

Cela signifie que la Terre et la Lune
sont faites à partir des mêmes matériaux.

C'est vraiment étrange
que la Terre et la Lune soient jumelles.

Toutes les planètes sont faites
de matériaux différents,

elles ont des isotopes différents

et leur propre code génétique.

Aucun autre corps planétaire
n'a la même relation génétique.

Seules la Terre et la Lune sont jumelles.

Quand j'ai commencé à étudier
l'origine de la Lune,

certains scientifiques voulaient
rejeter l'idée de l'impact géant.

Ils ne voyaient pas comment la théorie
pouvait expliquer la relation spéciale

entre la Terre et la Lune.

On essayait tous de trouver
de nouvelles idées.

Le problème, c'est qu'il n'y avait
aucune meilleure idée.

Toutes les autres idées
avaient encore plus de défauts.

On essayait donc de sauver
la théorie de l'impact géant.

Un jeune scientifique de mon groupe
a suggéré de modifier la rotation

de l'impact géant.

Faire tourner la Terre plus vite
aurait pu mélanger plus de matériaux

et ainsi expliquer la Lune.

Nous avions choisi
un corps de la taille de Mars

parce qu'il pouvait produire la Lune

et engendrer la durée du jour de la Terre.

Les gens appréciaient
cette partie du modèle.

Mais si quelque chose d'autre déterminait
la durée du jour sur Terre ?

Alors, bien plus d'impacts géants
auraient pu engendrer la Lune.

J'étais curieuse de savoir
ce qui pourrait arriver,

alors j'ai essayé de simuler
des impacts géants qui tournent plus vite

et j'ai découvert qu'il est possible

de créer un disque à partir du mélange
de matériaux de la planète.

On était plutôt enthousiastes.

C'était peut-être
ce qui expliquait la Lune.

Le problème, c'est qu'on a aussi trouvé
que c'était très peu probable.

La plupart du temps, le disque
est différent de la planète

et avoir notre Lune créée de cette façon

serait une coïncidence astronomique

et il était difficile
pour tout le monde d'accepter l'idée

que le lien spécial entre la Lune
et la Terre était un accident.

La théorie de l'impact géant
était encore menacée

et on essayait encore de comprendre
comment fabriquer la Lune.

Puis vint le jour
où j'ai réalisé mon erreur.

Mon élève et moi regardions les données
de ces impacts géants à rotation rapide.

Ce jour-là, nous ne pensions pas
à la Lune,

nous observions la planète.

La planète chauffe
et est partiellement vaporisée

à cause de l'énergie de l'impact.

Mais cela ne ressemblait pas
à une planète.

C'était vraiment étrange.

La planète était bizarrement
connectée au disque.

J'ai ressenti cette surexcitation,

quand quelque chose qui ne va vraiment pas
pourrait être vraiment intéressant.

Dans tous mes calculs,

je supposais qu'il y avait une planète
entourée d'un disque à part.

Nous calculions ce qu'il y avait
dans le disque pour tester

si un impact pouvait créer la lune.

Mais cela n'avait plus l'air aussi simple.

Nous faisions l'erreur

de penser qu'une planète
a toujours ressemblé à une planète.

Ce jour-là, j'ai su qu'un impact géant
créait une chose complètement nouvelle.

J'ai souvent crié « Euréka ! »

Mais pas cette fois.

(Rires)

Je ne comprenais vraiment pas
ce qu'il se passait.

J'avais ce nouvel objet étrange devant moi

et le défi était d'essayer
de le comprendre.

Que faire lorsqu'on
fait face à l'inconnu ?

Comment commencer ?

Nous avons tout remis en question :

Qu'est-ce qu'une planète ?

Quand une planète n'est-elle
plus une planète ?

Nous avons joué avec de nouvelles idées.

Nos anciennes mentalités
devaient disparaître

et en jouant, je pouvais
jeter toutes les données,

toutes les règles du monde réel

et libérer mon esprit pour explorer.

En créant un espace mental

où je pouvais mettre en place
des idées extravagantes

et ensuite les apporter
dans le monde réel pour les tester,

je pouvais apprendre.

En jouant, nous avons tellement appris.

J'ai combiné mes expériences pratiques
avec des modèles informatiques

et découvert qu'après la plupart
des impacts géants,

la Terre est si chaude
qu'elle n'a pas de surface.

Il y a juste une large couche de gaz
qui se densifie en profondeur.

La Terre aurait été comme Jupiter.

Elle n'aurait pas eu de surface solide.

Et ce n'était qu'une partie du problème.

Je voulais comprendre
l'ensemble du problème.

Je ne pouvais pas abandonner et
ne pas savoir ce qu'il se passe vraiment

lors des impacts géants.

Nous avons passé près de deux ans

à rejeter de vieilles idées

et à en construire des nouvelles

pour finalement comprendre les données

et en déduire l'origine de la Lune.

J'ai découvert un nouveau type
d'objet astronomique.

Ce n'est pas une planète.

C'est fait à partir de planètes.

Une planète est un corps
dont l'auto-gravité

est assez forte pour lui donner
une forme arrondie.

Tout tourne ensemble.

Chauffez-la et faites-la
tourner plus vite :

l'équateur s'élargit de plus en plus
jusqu'à un point critique.

Dépassez le point critique

et la matière à l'équateur
se répand dans un disque.

Les règles concernant les planètes
sont désormais brisées.

Elle ne tourne plus de manière homogène,

la forme évolue sans cesse
à mesure qu'elle grandit ;

la planète devient
quelque chose de nouveau.

Nous avons donné un nom
à notre découverte :

la synestie.

Nous l'avons nommée d'après Hestia,

la déesse grecque
du foyer et de la maison,

car nous pensons
que la Terre en est devenue une.

Le préfixe signifie « ensemble »

pour mettre l'accent sur le lien
entre tous les matériaux.

Une synestie est ce qu'une planète devient

quand la chaleur et la rotation dépassent
les limites de la forme sphéroïde.

Aimeriez-vous voir une synestie ?

(Enthousiasme)

Dans cette représentation
d'une de mes simulations,

la jeune Terre tourne déjà rapidement
à cause d'un précédent impact géant.

Elle est déformée, mais notre planète
est reconnaissable

grâce à l'eau à sa surface.

L'énergie de l'impact vaporise la surface,

l'eau, l'atmosphère

et mélange tous les gaz ensemble
en quelques heures.

Nous avons découvert que beaucoup
d'impacts géants forment des synesties

mais ces objets enflammés et brillants
ne vivent pas longtemps.

Ils se refroidissent, rétrécissent
et redeviennent des planètes.

Les planètes rocheuses
comme la Terre, en grandissant,

ont probablement été des synesties
une ou plusieurs fois.

Un synestie offre une nouvelle façon
de déterminer l'origine de la Lune.

Nous suggérons que la Lune se soit formée
au sein d'une énorme synestie vaporeuse.

La Lune a été engendrée
par la pluie de magma

condensée par la roche gazeuse.

Le lien particulier
entre la Lune et la Terre

est dû à la formation de la Lune
à l'intérieur de la Terre

alors que la Terre était une synestie.

La Lune a pu être en orbite
dans la synestie pendant des années,

sans être visible.

La Lune est révélée par le refroidissement
et le rétrécissement interne

de la synestie au sein de son orbite.

La synestie se transforme en planète Terre

seulement après avoir refroidi
pendant des centaines d'années.

Dans notre nouvelle théorie,

l'impact géant crée une synestie

et la synestie se divise
en deux nouveaux corps,

ce qui fait naître la Terre et la Lune
et les rend isotopiquement identiques.

Des synesties ont été formées
partout dans l'univers.

Et nous venons de réaliser cela
en les trouvant dans notre imagination.

Qu'est-ce qui m'échappe
dans le monde qui m'entoure ?

Qu'est-ce que m'empêchent de voir
mes propres suppositions ?

La prochaine fois
que vous regarderez la Lune,

souvenez-vous de ceci :

les choses que vous pensez savoir

pourraient vous permettre de découvrir
quelque chose de vraiment incroyable.

(Applaudissements)