L’origine de l’inclinaison lunaire expliquée

Actuellement, la Lune tourne autour de la Terre sur une trajectoire inclinée d’environ 5 degrés par rapport à celle de notre planète autour du Soleil. Mais selon notre compréhension actuelle, la Lune s’est formée à partir d’un disque de débris à la hauteur de l’équateur terrestre, produit par la dernière collision géante subie par la Terre pendant sa formation. Donc, par définition, l’inclinaison de la trajectoire lunaire devrait être presque nulle, et ce paradoxe, qui est resté un grand mystère, est connu sous le nom de "problème de l’inclinaison lunaire".

Deux chercheurs de l’Observatoire de la Côte d’Azur à Nice, Kaveh Pahlevan et Alessandro Morbidelli, proposent une solution qui a le mérite d’être simple: la Lune nouvellement formée pourrait avoir subi l’effet gravitationnel de gros corps passant à proximité d’elle mais sans impact. Ces objets, résidus de la formation des planètes internes du système solaire, pourraient en revanche s’être agglomérés à la Terre par la suite. Le passage rapproché d’un ou plusieurs corps relativement massifs peut modifier la trajectoire lunaire et induire le changement d’inclinaison encore observé aujourd’hui.

Les simulations de Pahlevan et Morbidelli montrent que la période la plus favorable pour la déviation de l’inclinaison lunaire par ces perturbations fut la phase d’une dizaine de millions d’années suivant la formation de la Lune. Cette déviation est le résultat de deux effets opposés. D’une part, la Lune s'est rapidement éloignée de la Terre par rapport à sa distance initiale de formation d’environ 20.000 km (aujourd’hui, la Lune se trouve à 380.000km), ce qui la rendait ainsi de plus en plus sensible aux perturbations des gros corps rocheux passant proches du système Terre-Lune; d’autre part, le nombre de ces corps dans le Système Solaire interne, et donc les perturbations induites sur le système Terre-Lune, ont diminué rapidement avec le temps.