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L'histoire géochimique de la Terre révisée

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Selon des chercheurs de la Carnegie Institution's Department of Terrestrial Magnetism (DTM, Etats-Unis), le manteau de la Terre, la couche se situant entre le cœur et la croûte, s'est scindé en couches chimiques distinctes plus précocement et plus rapidement qu'estimé auparavant. Le phénomène se serait produit aux débuts du système solaire, en un laps de temps de 30 millions d'années, et non graduellement sur plus de quatre milliards d'années, tel que le suggère le modèle standard.

Les chercheurs Maud Boyet et Richard Carlson ont analysé les isotopes - atomes d'un élément avec le même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons - des éléments dans des échantillons de roche prélevés à la surface ou à proximité de celle-ci. "Les isotopes existent naturellement en différentes proportions et sont utilisés pour déterminer les conditions dans lesquelles les roches se forment, explique Carlson. Les isotopes radioactifs ont été particulièrement utiles parce que, se désintégrant à un taux prédictible, ils sont susceptibles de révéler l'âge d'un échantillon et celui auquel la composition chimique s'est établie."

Dans le modèle standard de l'évolution géochimique de la Terre, le manteau a évolué graduellement sur les 4,567 milliards d'années de son histoire. Eut lieu la formation d'une croûte continentale chimiquement distincte. Peu de temps après, du matériau solide a commencé à se condenser à partir du gaz chaud sous l'effet du refroidissement du système solaire des débuts. L'objet qui deviendra la Terre a crû sous l'effet de la collision et de l'accrétion de plus petits corps rocheux. La composition chimique de ces blocs de roches est conservée aujourd'hui dans les météorites primitives dénommées chondrites.

Comparés aux chondrites, tous les échantillons de roches collectés, présentent, en ce qui concerne l'isotope 142 de néodyme (142Nd), un excès de masse. Cet excès a permis aux chercheurs de déterminer le moment auquel la composition de la Terre a divergé de celle des météorites, à savoir dans les 30 premiers millions d'années après la formation du système solaire, soit moins de 1% de l'âge de notre planète. Afin d'expliquer l'excès de 142Nd, les chercheurs avancent que la Terre était largement en état de fusion lors de sa formation et que la cristallisation rapide de l'océan de magma des débuts a provoqué la décomposition du manteau en couches chimiquement distinctes.

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