Une récente étude suggère que la quasi-totalité du carbone qui permet la vie sur Terre aurait pu provenir d’une collision il y a environ 4,4 milliards années entre la Terre et une planète embryonnaire similaire à Mercure.
Le carbone est l’ingrédient clé de toute vie sur notre planète. Mais comment la Terre a-t-elle acquis ses « éléments volatils » ? Dans une récente étude parue dans la revue Nature Geoscience, Rajdeep Dasgupta et ses collègues proposent une nouvelle réponse à une question géologique longuement débattue: comment la vie à base de carbone a-t-elle pu se développer sur Terre, étant donné que la majeure partie du carbone de la planète aurait dû bouillir dans les millions d’années qui suivirent la formation de la planète ?
L’équipe fait aujourd’hui valoir que la collision entre la Terre et une planète embryonnaire de la taille de Mercure pourrait nous fournir la réponse.
Le noyau de la Terre, principalement composé de fer, représente environ un tiers de la masse de la planète. Grossièrement, le manteau terrestre représente les deux tiers et s’étend sur près de 2500 kilomètres en dessous de la surface. La croûte et l’atmosphère sont si minces qu’elles représentent moins de 1 pour cent de la masse totale de la planète. Nous savons également que le manteau, l’atmosphère et la croûte terrestre échangent constamment des éléments, y compris les éléments volatils nécessaires à la vie.
Si l’apport initial en carbone s’est évaporé dans l’espace, ou s’est coincé dans le noyau au cours des 100 premiers millions d’années de notre bonne vieille Terre, d’où le carbone retrouvé dans le manteau et la biosphère provient-il ?
« Une idée populaire veut que les éléments volatils tels que le carbone, le soufre, l’azote et de l’hydrogène ont été ajoutés après que le noyau de la Terre eut fini de se former », déclare l’un des chercheurs. Une source extraterrestre donc. « Tous ces éléments, tombés sur Terre à dos de météorites et de comètes plus de 100 millions d’années après la formation du système solaire, auraient donc évité la chaleur intense de l’océan de magma qui recouvrait la Terre à ce moment-là » poursuit le chercheur.
« Le problème avec cette idée, c’est que même si elle peut rendre compte de l’abondance de beaucoup de ces éléments, il n’y a pas de météorites connues qui pourraient produire le rapport des éléments volatils dans le manteau rocheux de notre planète ».
En recréant les conditions de haute pression et de haute température qui sévissaient profondément à l’intérieur de la Terre, et d’autres planètes rocheuses, les chercheurs ont néanmoins constaté qu’un scénario pouvait concilier l’abondance de carbone sur Terre : la collision avec une planète embryonnaire comme Mercure, laquelle se serait fait absorber par la Terre, au début de son histoire.
«Parce que c’est un corps massif, le manteau riche en carbone se serait alors mélangé avec le manteau de la Terre», a déclaré le Dr Dasgupta. Dans un excès de cannibalisme, la Terre aurait donc absorbé à cette planète les éléments volatils nécessaires à la vie.
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