De petits cristaux découverts en Afrique du Sud contiennent des preuves d’un changement brusque à la surface de la planète il y a 3,8 milliards d’années.
Ces cristaux, chacun pas plus gros qu’un grain de sable, montrent qu’à peu près à cette époque, TerreLa croûte s’est effondrée et a commencé à bouger – un précurseur d’un processus connu sous le nom de tectonique des plaques.
Les découvertes fournissent des indices sur l’évolution de la Terre en tant que planète et peuvent aider à répondre aux questions sur les liens possibles entre elles. plaques tectoniques « L’évolution de la vie », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Nadia Drapon, professeur de sciences de la Terre et des planètes à l’Université de Harvard.
« La Terre est la seule planète avec la vie ; la Terre est la seule planète avec la tectonique des plaques », a déclaré Drapon à Live Science.
moteur de la vie
De nos jours, des morceaux de puzzle de croûte dure flottent sur un océan chaud et collant de magma dans le manteau, la couche intermédiaire de la Terre. Ces morceaux de croûte se frottent les uns contre les autres, s’enfoncent les uns sous les autres dans ce qu’on appelle les zones de subduction et se poussent les uns les autres, entraînant la formation de montagnes et de dorsales océaniques, le rift volcans Et provoquer des tremblements de terre qui secouent régulièrement la planète. L’enfoncement des plaques tectoniques produit également de nouvelles roches dans les zones de subduction, qui interagissent avec l’atmosphère pour l’absorber. carbone dioxyde. Ce processus rend l’atmosphère plus accueillante à la vie et maintient le climat plus stable, a déclaré Drapon.
Mais les choses n’ont pas toujours été ainsi. Lorsque la Terre était jeune et chaude, à l’ère Hadienne (il y a 4,6 à 4 milliards d’années), la planète était d’abord recouverte d’un océan de magma puis, à mesure que la planète se refroidissait, d’une surface solide et rocheuse.
Le moment exact où cette surface s’est fissurée et où certaines de ses parties ont commencé à bouger a été vivement débattu. Certaines études estiment que la tectonique des plaques a commencé il y a seulement 800 millions d’années, tandis que d’autres études indiquent que l’âge de ce système est d’au moins 2 milliards d’années, Live Science signalé précédemment.
Mais comme la planète recycle constamment sa croûte dans le manteau, il n’y a presque pas de roches anciennes à la surface pour aider à régler la controverse. Avant cette étude, la taille de la roche se situait entre 2,5 [billion] Drapon a déclaré que 4 milliards d’années ne représentent que 5% des roches à la surface. Et il y a 4 milliards d’années, il n’y avait pas de roches préservées.
transition soudaine
Cela a changé en 2018, lorsque Drapon et ses collègues ont découvert des cristaux de zircon dans un lit de grès vert en Afrique du Sud, dans la chaîne de montagnes Barberton-Greenstone. L’équipe a trouvé 33 zircons, âgés de 4,1 milliards à 3,3 milliards d’années.
Dans la nouvelle étude publiée le 21 avril dans la revue ancêtre AGUL’équipe a analysé différents isotopes, ou différentes formes d’éléments avec différents nombres de neutrons, dans ces anciens zircons, ainsi que dans de nombreux zircons d’autres époques et endroits sur Terre.
Dans les isotopes, les scientifiques ont trouvé des preuves d’une transition soudaine vers la tectonique des plaques primitive datant d’environ 3,8 milliards d’années. Ce résultat indique qu’à ce moment-là, dans au moins un endroit de la planète, une forme mineure de subduction a commencé. Que cela se produise ou non à l’échelle mondiale, a déclaré Drapon, il est possible que le « moteur vraiment efficace pour les plaques se déplaçant les unes contre les autres » qui existe aujourd’hui n’ait pas encore émergé.
L’analyse isotopique d’éléments tels que l’oxygène, le niobium et uranium Il a également montré que les roches à la surface retenaient l’eau il y a 3,8 milliards d’années, suggérant que le zircon était autrefois piégé dans la croûte océanique enfouie sur le fond marin primordial. L’extrapolation à partir des échantillons les plus anciens, il y a 4,1 milliards d’années, suggère que la planète avait une croûte solide il y a au plus 4,2 milliards d’années, a déclaré Drapon.
Cela signifie que la mer de magma sur Terre n’a duré que jusqu’à la fin de la période moderne. Auparavant, Drapon a déclaré: « Les gens croyaient que la Terre n’était recouverte que d’un océan de magma jusqu’à il y a 3,6 milliards d’années. »
La nouvelle étude a indiqué que les océans de lave en fusion existaient au plus pendant quelques centaines de millions d’années avant la formation de la croûte solide.
Alors, qu’est-ce qui a conduit à ce changement? Une théorie est que la tectonique des plaques est apparue une fois que la Terre s’est suffisamment refroidie. Il est également possible, comme une cuillère à dessert craquant le dessus croustillant d’une crème brûlée, que des roches spatiales massives se soient écrasées sur la Terre et aient brisé sa croûte.
Drapon ajoute une autre question intéressante à savoir si la transition de la Terre vers la tectonique des plaques précoce a en quelque sorte aidé l’évolution de la vie.
Alors que les premiers fossiles Les preuves de la vie sur Terre remontent à environ 3,5 milliards d’années, Les empreintes chimiques des processus biologiques, trouvées dans le rapport des isotopes du carbone, sont plus anciennes. Certains peuvent être trouvés il y a 3,8 milliards d’années – à peu près au même moment où la première tectonique des plaques est apparue, a déclaré Drapon.
Publié à l’origine sur Live Science.
