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La collision planétaire qui a créé la lune a également rendu la vie sur Terre possible

La collision planétaire qui a créé la lune a également rendu la vie sur Terre possible

Dans une nouvelle recherche publiée cette semaine, les scientifiques ont trouvé des preuves solides que les éléments essentiels à la vie ont été déposés sur Terre après sa collision avec la proto-planète qui a sculpté la Lune.

La Terre primitive en manque d'ingrédients essentiels

Dans l'arcade de flipper cosmique qui était le premier système solaire, les proto-planètes du système solaire interne ont absorbé les impacts des planétoïdes et des astéroïdes pendant quelques milliards d'années pour se gonfler et former les quatre mondes rocheux autour du Soleil.

De ces quatre, la Terre est la seule connue à avoir développé la vie, et la composition chimique de la planète est encore plus importante que sa distance du Soleil.

Cependant, les éléments essentiels qui rendent la vie sur Terre possible ne sont pas originaires de la Terre. Connus sous le nom de volatiles, ces éléments sont connus pour avoir une origine extraterrestre. «D'après l'étude des météorites primitives, les scientifiques savent depuis longtemps que la Terre et les autres planètes rocheuses du système solaire interne sont appauvries en volatiles», a déclaré Rajdeep Dasgupta, professeur de sciences de la Terre, de l'environnement et des planètes à l'Université Rice et co-auteur de l'étude.

"Mais le moment et le mécanisme de livraison volatile ont été vivement débattus. Le nôtre est le premier scénario qui peut expliquer le calendrier et la livraison d'une manière cohérente avec toutes les preuves géochimiques."

Carbone, azote et soufre: les épices élémentaires de la vie

L'étudiant diplômé et auteur principal de l'étude, Damanveer Grewal, a rassemblé des preuves dans le laboratoire de Dasgupta, qui se concentre sur l'étude des réactions géochimiques qui se produisent dans le noyau d'une planète, un environnement de pression et de chaleur insondables.

Grewal s'est concentré sur le test de la théorie selon laquelle une proto-planète avec un noyau riche en soufre frappant la Terre primordiale aurait pu fournir les ingrédients essentiels à la vie qui manquaient à la Terre. Le noyau riche en soufre est important en raison des preuves déroutantes trouvées dans les rapports de carbone, d’azote et de soufre dans le matériau non-noyau de la Terre, connu sous le nom de silicate en vrac de la Terre.

L’idée selon laquelle des matériaux plus petits et restants des confins du système solaire ont eu un impact sur la Terre et déposé ces éléments a longtemps été la meilleure théorie que quiconque ait eue sur la façon dont ces éléments ont trouvé leur chemin vers la Terre.

Le problème avec cette théorie est que si ces objets, appelés chondrites carbonées, contiennent ces éléments, leurs rapports ne correspondent pas à ce que l'on trouve dans le silicate en vrac de la Terre. Il y a presque deux fois plus de carbone que si ces éléments provenaient de ces objets.

Une proto-planète avec un noyau riche en soufre, cependant, était une autre histoire.

Recréer un noyau planétaire précoce avec la science!

Grewal a décidé de tester si un noyau de soufre dense garderait efficacement le carbone et l'azote hors du noyau de la planète, produisant une teneur en carbone beaucoup plus élevée dans le matériau silicate en vrac de la proto-planète.

Ses expériences ont montré qu'à différents niveaux de concentration de soufre, l'azote n'était évacué du cœur et dans le silicate en vrac qu'aux concentrations les plus élevées de soufre testées. Le carbone, d'autre part, se concentrerait dans le silicate en vrac lorsque la planète avait une quantité intermédiaire de soufre dans son noyau.

En utilisant ces résultats, Dasgupta, Grewal et Chenguang Sun - un chercheur postdoctoral à Rice - ont conçu une simulation informatique qui a modélisé le chaos du système solaire primitif et l'a exécutée un milliard de fois. Ils ont ensuite examiné les résultats pour voir ce qui aurait pu causer les rapports chimiques dans le silicate en vrac de la Terre.

Le principal candidat aurait été une proto-planète de la taille de Mars avec un noyau riche en soufre frappant la Terre à environ 4,4 milliards il y a des années, à peu près au moment où la Lune a été creusée dans la Terre primitive par un impact planétaire massif.

"Cette étude suggère qu'une planète rocheuse semblable à la Terre a plus de chances d'acquérir des éléments essentiels à la vie si elle se forme et se développe à partir d'impacts géants avec des planètes qui ont échantillonné différents blocs de construction, peut-être de différentes parties d'un disque protoplanétaire", a déclaré Dasgupta .

Il a ajouté, "cela supprime certaines conditions aux limites. Cela montre que les volatiles essentiels à la vie peuvent arriver aux couches superficielles d'une planète, même s'ils ont été produits sur des corps planétaires qui ont subi une formation de noyau dans des conditions très différentes."


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