Une équipe de chercheurs de l’Université de Manchester, du Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques (CRPG) et de l’Université de Lorraine ont révélé que des comètes auraient amené une partie de notre atmosphère sur la Terre, il y a des milliards d’années.
La question de la formation de l’atmosphère de la Terre était un véritable casse-tête pour la communauté scientifique. Maintenant, certains chercheurs pensent qu’à l’origine, les comètes auraient introduit des molécules organiques, atmosphériques et d’eau qui font de la Terre ce qu’elle est aujourd’hui.
Les scientifiques ont analysé des échantillons d’air piégés dans des bulles d’eau trouvées dans du quartz vieux de trois milliards d’années. L’air contenu dans le minéral est en grande partie constitué d’un isotope (atome possédant le même nombre de protons, mais pas le même nombre de neutrons) extrêmement rare de xénon, un élément chimique. Nommé U-Xe, la particularité de cet élément rarissime est toute simple : on n’en trouve pas sur Terre ! L’équipe de recherche en déduit que l’U-Xe doit avoir été apporté sur Terre après qu’une atmosphère primordiale s’y soit développée. Les comètes forment donc l’hypothèse la plus crédible pour l’arrivée d’U-Xe sur Terre.
L’un des responsables de l’étude, le professeur Ray Burgess de la Manchester’s School of Earth and Environmental Sciences, explique que « la Terre s’est formée trop près du Soleil pour que des substances volatiles comme l’U-Xe se condensent facilement, car elles auraient rapidement bouilli et n’auraient jamais pu tenir à la surface de la Terre. La raison pour laquelle l’atmosphère et les océans existent, c’est parce que les substances volatiles se sont ajoutées après la formation de notre planète. Le puzzle consiste à identifier d’où proviennent ces substances et quelles entités les auraient amenées sur Terre. Cependant, une multitude des substances volatiles qui ont été ajoutées à l’origine ont été mélangées par des processus géologiques tout au long de la formation géologique de la Terre. »
C’est pour résoudre cette question que les scientifiques ont analysé les bulles d’air coincées dans du quartz, provenant quant à lui d’un forage de la région de Barberton, en Afrique du Sud. Les roches de cette région sont très vieilles (3 à 4 milliards d’années) et bien préservées. Après analyses, les chercheurs constatent que la composition de U-Xe est très différente de celle du xénon que l’on retrouve dans notre atmosphère.
Le chef des travaux au CRPG, docteur Guillaume Avice, déclare : « Nous avons mesuré la quantité et l’abondance isotopique du xénon dans l’air il y a 3,3 milliards d’années. Le xénon est un gaz noble chimiquement inerte et ayant 9 isotopes qui est un élément propice pour révéler la composition isotopique au xénon dans l’atmosphère primaire de la Terre. Cela en fait une façon idéale de savoir d’où provient l’atmosphère. »
L’initiateur du projet, Bernard Marty, du CRPG, témoigne que l’étude « révèle qu’il y a 3 milliards d’années, il y avait déjà un composant au xénon différent des gaz solaires et des astéroïdes dans l’atmosphère terrestre. Le xénon pourrait alors provenir de comètes. »
La découverte permet aussi de nouveaux plans de recherche sur les gaz piégés dans les profondeurs de la Terre. Le docteur Guillaume Avice a aussi ajouté que « l’étude des gaz emprisonnés dans les roches anciennes ouvre de nouvelles perspectives dans notre compréhension de l’origine et de l’évolution des substances volatiles de la Terre, qui sont des facteurs clés pour l’habitabilité de notre planète. » Des possibilités fascinantes qui nous permettront peut-être d’apporter des réponses supplémentaires sur la formation de la vie terrestre.
