Il y a environ 4,5 milliards d’années, un événement catastrophique a transformé le jeune Système solaire. Un objet massif appelé Théia a percuté la proto-Terre, générant des débris qui formeraient notre Lune. Des chercheurs dirigés par Timo Hopp, géochimiste à l’institut Max-Planck en Allemagne, ont récemment tenté de localiser la région où cet impacteur aurait vu le jour.
Lors de sa formation, le Système solaire était un disque turbulent de gaz et de poussières. Les embryons planétaires subissaient des collisions incessantes autour du Soleil naissant. Lorsque Théia a heurté de plein fouet la proto-Terre, l’impact colossal a provoqué leur fusion et l’éjection massive de matière. Cette dernière, en orbite, s’est progressivement refroidie et agglomérée pour créer notre satellite naturel en quelques dizaines à centaines d’années.
Le scénario général de la Lune reste compris, mais Théia demeure énigmatique car l’impact l’a entièrement détruite. Sa taille, composition et origine restent inconnues. Différentes théories proposent des provenances variées : une ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter, une région glacée au-delà de Neptune, ou une zone plus interne proche du Soleil. Hopp et ses collaborateurs ont analysé des roches terrestres, lunaires et des météorites pour déterminer leur composition isotopique en fer, révélant leurs lieux de formation.
La composition chimique des corps célestes varie selon leur distance au Soleil. Les éléments volatiles se condensent uniquement à grande distance de l’étoile, créant un gradient de matériaux légers et de glaces. Cela affecte aussi les isotopes d’un même élément, dont la répartition dépend des conditions thermiques et d’irradiation. La signature isotopique conserve ainsi la trace de l’environnement de formation originel.
Les chercheurs ont mesuré avec précision les rapports isotopiques du fer dans quinze roches terrestres, six roches lunaires des missions Apollo et des chondrites à enstatite. Ces météorites représentent les matériaux de la région interne du Système solaire. En combinant ces données avec les signatures précédentes du chrome, calcium, titane, molybdène et zirconium, ils ont construit un modèle complet révélant les conditions de formation.
Après analyse, l’équipe a calculé les rapports isotopiques pour identifier Théia. Plusieurs scénarios de collision existent, variant selon les tailles relatives de l’impacteur et de la Terre. Les résultats indiquent que Théia s’est formée plus près du Soleil que la Terre. Cette conclusion émerge de comparaisons entre les compositions mesurées et les hypothèses testées sur les deux corps impliqués.
