Sciences

La Lune va-t-elle un jour entrer en collision avec la Terre?

Temps de lecture : 2 min

Nous avons quelques milliards d'années pour nous préparer.

En juillet 1969, la mission Apollo 11 observe la Terre se lever à l'horizon lunaire. | Handout / NASA / AFP
En juillet 1969, la mission Apollo 11 observe la Terre se lever à l'horizon lunaire. | Handout / NASA / AFP

Cet article est publié en partenariat avec Quora, plateforme sur laquelle les internautes peuvent poser des questions et où d'autres, spécialistes du sujet, leur répondent.

La question du jour: «La Lune va-t-elle rentrer en collision avec la Terre un jour?»

La réponse d'Olivier Van de Velde:

Oui, les débris de la Lune retomberont probablement sur Terre dans environ 7 milliards d'années.

Selon l'hypothèse de l'impact géant, la Lune a été créée à partir de la matière éjectée par une collision entre la jeune Terre et un corps planétoïde (protoplanète) de la taille de Mars nommé Théia.

Cet impact se serait produit 100 millions d'années après la naissance du Système solaire, soit il y a 4,468 milliards d'années. La Lune s'est formée par accrétion d'une partie de ce nuage de débris, en un temps très court, de l'ordre d'un siècle.

Depuis la formation de la Lune, les forces de marée transfèrent graduellement une partie du moment cinétique de la Terre au moment orbital du couple Terre-Lune. De nos jours, la Lune s'éloigne de la Terre d'environ 38 millimètres par an, tandis qu'une journée terrestre s'allonge d'environ 23 microsecondes.

Les calculs actuels suggèrent que dans environ 50 milliards d'années, la Lune cessera de s'éloigner de la Terre. À ce stade, il lui faudra environ 47 jours pour en faire le tour, et la Terre et la Lune seront verrouillées l'une à l'autre.

Évolution solaire

Ces calculs ne tiennent cependant pas compte de l'évolution du Soleil au cours de cette période. Dans un milliard d'années, l'augmentation du rayonnement solaire aura fait évaporer les océans de la Terre et éliminé l'essentiel des forces de marée.

Dans environ 5 milliard d'années, le Soleil aura fusionné tout l'hydrogène de son noyau en hélium et commencera son évolution, depuis la séquence principale du diagramme de Hertzsprung-Russell jusqu'à la phase de géante rouge.

La luminosité du Soleil augmentera jusqu'à atteindre 2.730 fois la luminosité solaire actuelle, dans 7,6 milliards d'années. L'étoile perdra environ 33% de sa masse totale, ce qui entraînera une expansion des orbites des planètes du Système solaire. La distance orbitale de la Terre augmentera de plus de 150% par rapport à sa valeur actuelle.

Le Soleil avalera Mercure et Vénus avant d'atteindre un rayon maximal de 1,2 unité astronomique, et continuera à brûler jusqu'à ce que le noyau atteigne une température limite de 100 millions de kelvin. Ensuite, il commencera à s'effondrer sur lui-même. Les couches superficielles seront éjectées, causant un amas de gaz et de poussières, une nébuleuse planétaire.

Anneaux lunaires

Les frottements de la Terre avec la chromosphère du Soleil réduiront l'orbite terrestre. Ces effets contrebalanceront ceux liés à la perte de masse du Soleil, et la Terre sera probablement engloutie par le Soleil.

L'ablation et la vaporisation provoquées par la chute de la Terre sur une trajectoire déclinant vers le Soleil retirera la croûte et le manteau terrestre, avant de finalement détruire notre planète au bout de 200 ans maximum. La dernière trace de la Terre sera une très légère augmentation (0,01%) de la métallicité solaire.

Mais avant que ceci ne se produise, la majeure partie de l'atmosphère terrestre aura été perdue dans l'espace, et sa surface sera constituée d'un océan de lave avec des continents flottants faits de métaux et d'oxydes métalliques, ainsi que d'icebergs de matériaux réfractaires. La température de surface atteindra plus de 2.130°C.

Les frottements avec l'atmosphère solaire réduiront l'orbite de la Lune autour de la Terre. Lorsque la Lune s'approchera à 18.470 kilomètres de distance, elle franchira la limite de Roche de la Terre et se disloquera en un système d'anneaux. Celui-ci commencera ensuite à se désagréger, et les débris retomberont sur Terre.

Par conséquence, si la Terre n'est pas engloutie par le Soleil, elle demeurera sans Lune en orbite autour de ce qu'il restera de notre étoile, une naine blanche de taille équivalente à la Terre, très dense et très chaude. Le Soleil mettra ensuite 100 milliards d'années à s'éteindre.

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