Des chercheurs ont identifié la composition chimique probable et le lieu de naissance de Theia, la protoplanète qui a percuté la Terre primitive il y a environ 4,5 milliards d'années pour former la Lune. En analysant les ratios isotopiques dans les roches terrestres et lunaires, l'équipe a retracé Theia jusqu'au Système solaire interne. Les résultats, publiés le 20 novembre 2025 dans Science, suggèrent que Theia s'est formée plus près du Soleil que la Terre.
Il y a environ 4,5 milliards d'années, une collision massive entre la jeune Terre et une protoplanète nommée Theia a remodelé notre planète et éjecté du matériau qui s'est coalescé en Lune. Cet événement a altéré la taille, la structure et l'orbite de la Terre, laissant des traces chimiques dans les roches des deux corps.
Une nouvelle étude, menée par des scientifiques de l'Institut Max Planck pour la recherche sur le Système solaire et de l'Université de Chicago, reconstitue la composition de Theia à l'aide d'une analyse isotopique. Les chercheurs ont examiné les ratios d'isotopes du fer dans 15 échantillons terrestres et six échantillons lunaires des missions Apollo avec une précision inédite. Ils n'ont trouvé aucune différence mesurable dans ces ratios entre la Terre et la Lune, en accord avec des études antérieures sur les isotopes du chrome, du calcium, du titane et du zirconium.
Pour localiser les origines de Theia, l'équipe a modélisé des compositions possibles avant la collision. « La composition d'un corps archive toute son histoire de formation, y compris son lieu d'origine », a déclaré Thorsten Kleine, directeur de l'Institut Max Planck et co-auteur. En intégrant les isotopes du fer, du chrome, du molybdène et du zirconium, ils ont déterminé que les matériaux de construction de Theia provenaient du Système solaire interne, à l'intérieur de l'orbite de la Terre.
Des comparaisons avec des météorites ont révélé que, bien que la composition de la Terre corresponde à des types connus, celle de Theia ne correspond pas parfaitement à un groupe. Elle indique plutôt des matériaux de régions encore plus proches du Soleil. « Le scénario le plus convaincant est que la plupart des blocs de construction de la Terre et de Theia provenaient du Système solaire interne. La Terre et Theia étaient probablement voisines », a déclaré l'auteur principal Timo Hopp.
L'étude, publiée dans Science (volume 390, numéro 6775, page 819 ; DOI : 10.1126/science.ado0623), met en lumière comment la différenciation planétaire précoce — comme la formation du noyau terrestre — a préservé des indices sur le rôle de Theia dans l'apport d'éléments du manteau comme le fer.