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L'atmosphère terrestre serait... extraterrestre

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Pour des chercheurs de l'Université de Manchester, il n'y a plus de doute. L'atmosphère de la Terre ne peut en aucune façon provenir du dégazage de son manteau comme il est encore écrit dans de nombreux manuels. Leurs analyses isotopiques obligeraient à trouver une autre explication, celle des comètes par exemple.

L'atmosphère de la Terre vue de l'espace. Crédit : Nasa

Les arguments en faveur d'une origine extraterrestre de l'eau des océans se sont multipliés depuis quelques années. Un consensus ne semble pourtant toujours pas s'être réalisé dans la communauté scientifique. Si Greg Holland et Chris Ballentine ont raison, alors le cas de l'origine de l'atmosphère de la Terre semble bel et bien réglé, lui. Or, comme le font remarquer les auteurs d'un article publié récemment dans Science, si l'atmosphère de la Terre n'est pas le résultat du dégazage volcanique pendant l'Hadéen et au début de l'Archéen, cela rend d'autant plus improbable une explication de l'eau des océans par le même phénomène.

Les progrès de la géochimie isotopique aidant, il est devenu possible de mesurer d'infimes différences entre des rapports d'isotopes dans des matériaux. Ces derniers sont des traceurs des échanges de matières entre différents systèmes dans des conditions de températures et de pressions données. Ils permettent aussi de dater à quelles époques de tels échanges se sont produits. On sait ainsi grâce à eux quand le noyau de la Terre s'est formé par différentiation du manteau.

Notre atmosphère est-elle la deuxième qu'a connue la Terre ?

Greg Holland et Chris Ballentine ont appliqué cette technique pour comparer la composition isotopique de l'atmosphère terrestre avec celle du manteau. Si la première provient d'un dégazage primitif du second, alors certains rapports isotopiques doivent être identiques.

On sait que la Terre s'est formée à partir de l'accrétion de météorites, de nature chondritique pour l'essentiel. Les chercheurs ont réussi à déterminer plus précisément le rapport isotopique du krypton et du xénon dans des gaz volcaniques issus du manteau, qui s'est bien révélé identique à celui des météorites. On voit aussi maintenant qu'il diffère de celui de l'atmosphère terrestre. La conclusion semble imparable pour ces gaz rares chimiquement inertes, l'atmosphère de la Terre ne peut pas provenir d'un dégazage primitif et doit son existence à un apport ultérieur, probablement celui des comètes, ou des micrométéorites comme le soutien depuis des années Michel Maurette.

Cela n'est pas si surprenant... En effet, il semble très probable que la première atmosphère de la Terre ait été soufflée par l'impact de Théia, le corps céleste de la taille de Mars dont on suppose qu'il est à l'origine de la Lune. On pouvait donc déjà prédire une origine ultérieure à la phase d'accrétion primitive pour l'eau et pour l'atmosphère de la Terre.

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