Les ingrédients qui ont créé les conditions de la vie sur Terre pourraient ne pas être originaires de notre planète. Selon une nouvelle hypothèse, les éléments essentiels à la vie ont été apportés par une planète de la taille de Mars qui est entrée en collision avec la Terre il y a 4,5 milliards d’années.
Cette planète hypothétique est en train de détacher un morceau de la Terre et de l’envoyer dans l’espace pour devenir notre Lune. appelée Theia, et certains pensent qu’elle est également responsable de l’apparition de la vie sur Terre
Mais elle a aussi, selon les chercheurs de l’Université de Rice, apporté avec elle les éléments volatils tels que le carbone, l’azote, l’hydrogène et le soufre, permettant à la Terre de prendre vie.
D’après ce que nous savons, il est peu probable que la Terre ait pu produire toute seule les éléments volatils qui ont alimenté l’atmosphère, l’hydrosphère et la biosphère.
On a longtemps pensé que les substances volatiles de la Terre avaient peut-être été transportées par des météorites, appelées chondrites carbonées. Ces météorites primitives qui ont bombardé notre planète sont beaucoup plus riches en substances volatiles que la Terre primitive (alias Gaia) et d’autres corps rocheux du système solaire interne, ce qui constitue un bon argument en faveur de cette hypothèse.
Mais, selon les chercheurs, le rapport de ces volatiles dans les chondrites est erroné, en particulier pour une paire d’éléments. Le rapport carbone-azote de la Terre silicatée est plus de 20 fois supérieur au rapport observé dans les chondrites carbonées.
L’équipe de recherche s’est donc lancée dans une mission visant à déterminer si les éléments volatils avaient pu être acheminés par une autre méthode, comme Theia.
Dans une série d’expériences pratiques utilisant des capsules chargées de mélanges de silicates et d’alliages, l’équipe a recréé les conditions de haute température et de haute pression dans lesquelles le noyau de Theia aurait pu se former. Cela a permis de déterminer à quel pourcentage de soufre le noyau aurait pu exclure le carbone et l’azote, les laissant dans le silicate global de la planète.
Forte de ces informations, l’équipe a ensuite effectué des simulations informatiques d’environ un milliard de scénarios différents pour déterminer comment la Terre a obtenu ses substances volatiles.
“Nous avons constaté que toutes les preuves – signatures isotopiques, rapport carbone-azote et quantités globales de carbone, d’azote et de soufre dans le silicate global de la Terre – sont cohérentes avec un impact de formation de lune impliquant une planète de la taille de Mars, contenant des substances volatiles et dont le noyau est riche en soufre”, a déclaré Damanveer Grewal, pétrologue.
Cela ne veut pas dire que les chondrites carbonées n’ont pas contribué d’une manière ou d’une autre à la formation de la lune, mais cela indique que Theia en a peut-être fourni la plus grande partie – une conclusion qui suggère qu’une planète a peut-être plus de chances de développer la vie si elle subit des collisions violentes.
“Grâce à 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 substances volatiles”, explique le géologue Rajdeep Dasgupta.
“Mais le moment et le mécanisme de l’apport de volatiles ont fait l’objet de vifs débats. Le nôtre est le premier scénario qui peut expliquer le moment et la livraison d’une manière qui est cohérente avec toutes les preuves géochimiques.”
Les recherches de l’équipe ont été publiées dans la revue Science Advances.