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Le platine de la Terre serait d'origine extraterrestre

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Une équipe internationale de chercheurs australiens, finlandais et canadiens vient de trouver ce qui semble bien être des traces du bombardement météoritique de l'Archéen dans les fameuses komatiites, des laves d'une fluidité exceptionnelle. Ces traces expliqueraient pourquoi il existe toujours du platine dans la croûte terrestre alors qu'il devrait se trouver dans le cœur ferreux de la Terre.

Cette komatiite date de 3,5 milliards d'années et elle provient de la région de Barberton, là où coule la rivière Komati. Crédit : Liz Johnson

Comme le palladium et l'osmium, le platine fait partie des éléments sidérophiles. Ils auraient tous dû se retrouver piégés dans le noyau de la Terre, formé de fer et de nickel, au tout début de la formation de notre planète, en quelques dizaines de millions d'années.

Pour expliquer la présence de ces éléments dans la croûte terrestre et dans le manteau, il faut faire l'hypothèse d'un apport tardif (late veneer en anglais) lors du bombardement météoritique intense des premières centaines de millions d'années de l'histoire de la Terre. Mais comment tester cette hypothèse ?

La réponse est venue de l'étude des restes d'épanchements volcaniques particuliers qui ne se sont presque plus produits sur Terre à la fin de la période que l'on appelle l'Archéen, juste après l'Hadéen. Ces épanchements ont donné des laves qui existent encore aujourd'hui sous forme métamorphisée : les komatiites. Elles doivent leur nom à une rivière qui coule en Afrique du Sud dans la célèbre région de Barberton, la rivière Komati.

On connaît déjà des laves très fluides qui coulent encore aujourd'hui sur la planète, ce sont les carbonatites du Lengaï mais les komatiites devaient l'être bien plus encore. Leur composition chimique en fait des laves basiques et ultra-basiques, donc pauvres en silice, très riches en olivine. Elles contiennent en outre de 18 à 35% en poids d'oxyde de magnésium (MgO), alors que les basaltes classiques en contiennent moins de 10%.

Un bombardement de platine entre -3,5 et -2,9 milliards d'années

On en a déduit que non seulement leur viscosité devait être similaire à celle de l'eau mais que leur température de fusion devait être telle que ces komatiites coulaient pendant l'Archéen à des températures supérieures à 1.400°C et probablement à plus de 1.600°C. A cette époque, la Terre était plus chaude qu'aujourd'hui et les mouvements de convection dans le manteau devaient être bien plus importants, sans parler des mouvements de la tectonique des plaques.

Or, à la surprise des chercheurs, qui initialement travaillaient sur ces laves pour mieux comprendre les conditions de formation des grands gisements de nickel, souvent associés aux komatiites, le taux de platine dans ces laves a varié pendant l'Archéen.

Les plus vieilles komatiites connues étaient pauvres en platine mais le taux de ce métal précieux n'a cessé de s'accroître graduellement entre -3,5 milliards d'années et -2,9 milliards d'années. Or, comme les basaltes fluides d'Hawaï, les komatiites semblent provenir de la remontée de magmas issus d'une zone à la frontière entre le noyau et le manteau. Cet enrichissement progressif en platine dans un manteau très convectif cadre donc bien avec le concept de late veneer.

L'apport de platine frais, pendant la dernière période où le bombardement météoritique était encore important, bien que déclinant, a progressivement atteint les couches les plus profondes du manteau chaud et fluide sous le simple effet de la gravité. Le platine est en effet un métal lourd et, tout comme le fer et le nickel, il n'a pas pu s'empêcher de plonger lentement mais sûrement dans les entrailles de la Terre sous son propre poids.

A l'instar de l'or et des diamants noirs, le platine de la croûte terrestre semble bel et bien d'origine extraterrestre...

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