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Les continents de la Terre doivent peut-être leur existence au bombardement de l’espace

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Jil terre est un piètre archiviste. Les plaques tectoniques rigides de ses couches externes sont continuellement en mouvement, glissant les unes sur les autres pour avaler presque tous les enregistrements du passé, les fondre dans le manteau puis les refondre. Il est donc difficile de reconstituer les 4,5 milliards d’années planète années de formation.

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Un problème particulier est le détail biographique crucial de la façon dont les premiers continents sont apparus. Des études de roches anciennes suggèrent que des fragments de croûte solide existaient déjà il y a 4 milliards d’années, lorsque La terre était en grande partie recouvert d’eau, mais leur genèse reste contestée. Alors que la tectonique des plaques est aujourd’hui le mécanisme dominant de génération d’une nouvelle croûte continentale, on pense généralement que dans un passé lointain, les températures souterraines de la Terre étaient trop chaudes pour permettre la formation de plaques.

Un article publié cette semaine dans La nature tente de résoudre cette énigme. Tim Johnson de l’Université Curtin, en Australie, et ses collègues soutiennent que la transformation de la planète n’a pas été déclenchée par des forces venant de l’intérieur, mais de l’espace, sous la forme de collisions de météorites qui ont perturbé la surface, provoquant la fonte de fragments de la croûte dans le présence d’eau, se refroidissent et se résolvent en parcelles de terre flottantes qui serviront plus tard de noyaux pour de nouveaux continents.

La thèse du Dr Johnson n’est pas nouvelle, mais le manque de preuves directes signifie qu’elle n’a jamais pris racine. L’explication la plus populaire de la formation du premier continent pointe du doigt des panaches de matière chaude s’élevant du manteau terrestre vers la surface, un peu comme des bulles dans une lampe à lave. Puis, s’il était suffisamment chaud, leur face inférieure fondrait pour produire un granit flottant, conduisant aux premiers plateaux continentaux.

La nouvelle étude offre des preuves qui ne cadrent pas bien avec cette théorie. Le Dr Johnson et ses collègues ont examiné le craton de Pilbara, une dalle d’environ 3,5 milliards d’années du nord-ouest de l’Australie, à peu près de la taille de l’Allemagne, qui représente l’un des rares restes de la croûte continentale de la Terre primitive.

L’équipe a traversé le craton pour récolter des cristaux de zircon, un minéral aux deux propriétés parfaitement adaptées à la tâche. Premièrement, leur teneur en uranium radioactif se désintègre en plomb à une vitesse qui peut être utilisée pour calculer leur âge. Et deuxièmement, les isotopes de l’oxygène trouvés dans leur structure sont représentatifs de l’environnement dans lequel ils ont grandi. Les zircons dont le rapport oxygène-18/oxygène-16 est supérieur de 0,5 % à celui trouvé dans l’eau de mer, par exemple, seraient originaires bien en dessous de la surface de la Terre. Ceux avec des valeurs plus proches de celles trouvées dans l’eau de mer se sont formés beaucoup plus près de la croûte.

L’analyse a conduit les chercheurs à conclure que les cristaux les plus anciens du Pilbara – ceux qui se sont formés il y a environ 3,5 milliards d’années – doivent provenir près de la surface. Cela favorise la formation d’impacts, car les zircons transportés par les panaches du manteau auraient des origines plus profondes. “Les impacts géants plus l’eau sont un très bon moyen de créer un continent”, déclare le Dr Johnson.

Les manuels ne seront pas réécrits du jour au lendemain. Marion Garçon, géologue à l’Université de Clermont-Auvergne en France, trouve les preuves de la formation d’impacts plausibles à l’échelle locale, mais affirme que davantage de preuves seront nécessaires pour les extrapoler à l’échelle planétaire. Heureusement, cela peut être fait. D’anciens fragments continentaux existent dans d’autres parties de l’Australie ainsi qu’au Canada et en Afrique du Sud. Les analyses de leurs zircons constitutifs pourraient bien fournir des preuves à l’appui précieuses que les continents de la Terre doivent leur existence à des corps venus de l’espace. Mais les auteurs devront également expliquer pourquoi les zircons précédemment trouvés sur d’autres sites, encore plus anciens, ne présentent pas la même signature révélatrice d’impact.

Ce travail pourrait être important à d’autres égards. Alors que le taux de collisions d’astéroïdes subi par la Terre primitive a généralement diminué au fil du temps, il a peut-être augmenté il y a environ 3,9 milliards d’années lors d’un événement postulé connu sous le nom de Late Heavy Bombardment (lhb). Ce que certains considèrent comme des signes de la lhb grêler les surfaces statiques de Mars et de la Lune. Les ructions constantes de la Terre, cependant, en auront détruit tout signe. Si le Dr Johnson a raison, alors la formation des continents pourrait être la première preuve terrestre de l’un des moments les plus dramatiques du système solaire.

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