Les ingrédients permettant à la vie de se développer sur Terre pourraient être venus « d’ailleurs ». Selon une récente étude, ces derniers auraient pu être déposés par une planète de la taille de Mars, entrée en collision avec la Terre il y a 4,6 milliards d’années.
Nous connaissons déjà Theia, cette proto-planète dotée d’un noyau riche en soufre soupçonnée d’avoir percuté notre planète il y a plusieurs milliards d’années. C’est cette collision qui, selon une théorie largement acceptée, serait à l’origine de la formation de la Lune. Mais ce « crash » cosmique aurait pu faire encore plus. Selon des chercheurs de l’Université Rice, à Houston (États-Unis), ce pourrait être en effet à ce moment précis que des éléments volatils tels que le carbone, l’azote, l’hydrogène et le soufre se sont déposés sur Terre, permettant à la vie de prendre racine.
Un autre moyen de transport
Les astronomes pensaient jusqu’alors que ces éléments volatils avaient peut-être été déposés sur Terre par des météorites primitives. On appelle ces objets des chondrites carbonées. Mais il y a un « hic ». Les signatures isotopiques des substances volatiles de la Terre correspondent certes à ces objets primordiaux, mais le rapport élémentaire carbone-azote semble complètement inégal. La masse de silicate (BSE), sur Terre, contient environ 40 parties de carbone pour chaque partie d’azote, soit environ le double de ce qui est retrouvé dans les chondrites carbonées.
L’idée de cette étude était alors de déterminer si ces substances volatiles auraient pu être livrées sur Terre via un autre « moyen de transport ». Les détails de ces travaux sont publiés dans la revue Science Advances.
Collision cataclysmique
Des expériences à haute température et à haute pression menées en laboratoire impliquaient ici des capsules chargées de mélanges de silicate et d’alliages. L’idée était ici de recréer les conditions dans lesquelles le noyau de Theia aurait pu se former. Grâce à ces manipulations, les chercheurs ont pu déterminer à quel pourcentage de soufre le noyau aurait pu exclure le carbone et l’azote, laissant des fractions beaucoup plus grandes de ces éléments dans le silicate de la Terre.
Ces nouvelles données en main, les chercheurs ont ensuite effectué des simulations informatiques pour tenter de déterminer comment la Terre aurait pu obtenir ses substances volatiles. Plusieurs centaines de millions de scénarios ont été programmés, mais il semblerait qu’une théorie se soit détachée.
« Ce que nous avons découvert, c’est que toutes les preuves – signatures isotopiques, rapport carbone-azote et les quantités globales de carbone, d’azote et de soufre dans la terre de silicate – concordent avec la théorie de la collision de la Terre avec une planète de taille moyenne dotée d’un noyau riche en soufre », explique Damanveer Grewal, co-auteur de l’étude.
Ainsi, les météorites primitives ont peut-être effectivement contribué à « ensemencer » notre planète, mais il semblerait que la « grosse partie » du travail ait été l’œuvre d’une collision cataclysmique survenue il y a environ 4,6 milliards d’années.
« Les scientifiques savent depuis longtemps que la Terre et d’autres planètes rocheuses du système solaire interne sont appauvries en volatiles, note le géologue Rajdeep Dasgupta, co-auteur de l’étude. Mais le calendrier et le mécanisme de la livraison volatile ont toujours fait l’objet de vives discussions. Notre premier scénario peut ici les expliquer d’une manière compatible avec toutes les preuves géochimiques ».
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