En 2008, des chercheurs canadiens dirigés par l’étudiant au doctorat de McGill, Jonathan O’Neil J’ai trouvé les plus anciennes rochers du monde, formé il y a 4,3 milliards d’années Dans ce qui est maintenant le nord-ouest du Québec. Ces roches donneraient aux scientifiques un aperçu sans précédent de l’histoire des premières premières personnes de la Terre lors de son tout premier éon, le Hadean, quelques centaines de millions d’années après la formation de la Terre il y a 4,5 milliards d’années.
Mais la découverte était controversée, et d’autres scientifiques ont fait valoir que les rochers étaient simplement des mélanges de matériel plus âgé et plus jeune, incapable de vraiment nous dire à quoi ressemblait le monde à l’époque.
Maintenant, après plus d’une décennie de travail acharné, O’Neil et son équipe ont fait une nouvelle analyse des roches de la ceinture Greenstone de Nuvvuagittuq (NGB), une formation rocheuse située dans la région Nunavik du Québec, à environ 40 kilomètres au sud d’Inukjuak, près de l’est du rivage de Hudson Bay.
Les roches nouvellement étudiées, qui se sont formées plus tard que les roches originales analysées, ont au moins 4,16 milliards d’années, rapporte un article publié aujourd’hui dans Science. Cela confirme que même ils viennent de la HaDean, et puisque les roches d’origine sont encore plus anciennes, et la formation rocheuse comprend “les roches les plus anciennes conservées sur Terre”, indique l’étude.
O’Neil, maintenant professeur de sciences de la Terre à l’Université d’Ottawa, a déclaré qu’aux géologues, les roches sont comme des livres, pleins de documents chimiques de leur formation et de l’environnement à l’époque – offrant des indices sur le moment où les océans se sont formés, quand la vie a commencé, et quand la tectonique des plaques a commencé à créer les continents. Avec de si vieux rochers, il a ajouté: “Nous avons l’occasion d’ouvrir une nouvelle fenêtre à un moment où nous n’avons presque aucun record.”
Ce que nous savons de l’éon Hadean
Lorsque la Terre s’est formée pour la première fois, c’était une boule de lave en fusion. Et à l’origine, les scientifiques considéraient le premier éon de la Terre, le Hadean, s’étant terminé lorsque les premiers roches se sont formées. Ce que l’on appelle le «Golden Spike», marquant la fin de la Hadee, est également situé au Canada, lors de la formation d’Acasta Gneiss dans les Territoires du Nord-Ouest, qui a 4,03 milliards d’années.
Les scientifiques s’entendent sur cette date parce que le gneiss Acasta contient des zircons, des minéraux qui donnent des âges très fiables pour les roches assez facilement en utilisant une technique appelée datation isotopique. La technique repose sur le taux constant de décroissance ou de matières radioactives et les utilise comme horloge.
Alors que les scientifiques pensaient qu’il n’y avait pas de rochers pendant la Hadee, O’Neil a déclaré qu’ils ont changé d’avis en raison de plus en plus de preuves découvertes au cours des 20 dernières années, y compris Les zircons se sont formés il y a 4,4 milliards d’années en Australie. (Ces zircons, qui sont de minuscules grains de sable intégrés dans des roches sédimentaires, sont trop petits pour être considérés comme des roches elles-mêmes.)
Ces minuscules grains minéraux ne peuvent pas donner autant d’informations qu’un rocher entier – seulement quelque chose d’équivalent à “peut-être une page”, a déclaré O’Neil. Avec un rocher entier, “nous pouvons avoir un chapitre ou [an entire book]”Dit O’Neil.
Au cours de la dernière décennie, son équipe a trouvé des preuves intrigantes que les roches NGB se sont formées au fond de l’océan et peuvent en montrer Traces de vie précoces et Preuve possible de la tectonique des plaques – mais la controverse de l’âge “malheureuse”, comme O’Neill le décrit, les a laissés incapables de dire avec certitude que ce sont des choses qui se sont produites pendant la Hadian.
Pourquoi si controversé?
La ceinture Greenstone Nuvvuagittuq est faite d’un basalte inhabituellement pâle, un type de roche souvent formé sur le fond de l’océan. Malheureusement, le basalte ne contient pas de zircons, donc les géologues ne peuvent pas dire à son âge en utilisant la technique isotopique la plus fiable disponible.
Au lieu de cela, O’Neil et son équipe se sont tournés vers une technique appelée samarium-neodynium datant, adapté aux rochers de plus de quatre milliards d’années.
“Cela a été appliqué sur les rochers de la lune et sur les rochers de Mars – c’est juste qu’il n’y a pas de rochers sur Terre qui sont assez vieux pour utiliser cette technique, sauf peut-être des rochers du nord du Québec”, a déclaré O’Neil.
De plus, les dates de deux “horloges” isotopiques différentes ne sont pas d’accord dans cette étude précédente. O’Neil pensait que c’était parce que l’une des deux horloges était plus vulnérable aux événements qui sont arrivés aux rochers longtemps après leur formation, donnant un rendez-vous plus jeune.
Mais d’autres scientifiques pensaient que c’était un signe que la roche était un mélange de matériaux plus âgés et plus jeunes.
Graham Pearson, un professeur de l’Université de l’Alberta qui sort et traçait certaines des plus anciennes roches du Canada depuis les 15 dernières années, a déclaré: “Il est vraiment facile d’obtenir la mauvaise date sur les rochers en utilisant n’importe quelle approche.”
Mais il a ajouté que dans le cas de l’étude originale d’O’Neil, dans laquelle il n’était pas impliqué, certaines hypothèses ont été faites entre les relations de différentes roches qui ont permis deux façons d’interpréter les données.
Nouvelle preuve plus convaincante?
Pour résoudre la controverse, l’équipe d’O’Neil a analysé un morceau de rocher voisin du NGB. La roche nouvellement analysée est une intrusion, ou magma liquide qui s’était frayé un chemin entre les fissures de la roche d’origine à une date ultérieure puis s’est solidifiée. Par définition, cela le rend plus jeune que le rocher d’origine.
Dans la nouvelle analyse, financée par le Conseil de recherche sur les sciences naturelles et l’ingénierie du Canada et le gouvernement de l’Ontario, les deux horloges isotopiques sont d’accord, O’Neil a déclaré: “Donnant le même âge exact à 4,16 milliards d’années” pour ce rocher plus récent.
Martin Bizzarro, professeur canadien à l’Université de Copenhague, faisait partie de ceux qui pensaient que le mélange était derrière les résultats de 2008. Il a reconnu que l’accord des horloges dans la nouvelle étude est “rare”. Mais il a déclaré à CBC News dans un e-mail: “Je ne pense pas [the data] prouver de manière concluante que les roches sont de la HaDean “car il existe d’autres explications” étant donné la complexité des processus de la Terre précoce “.
Pendant ce temps, Pearson a déclaré qu’il était convaincu par les nouvelles données, compte tenu de la variété des techniques qu’O’Neil et son utilisation de son équipe et leur “étude très attentive”.
O’Neil espère que les nouvelles données donneront à d’autres scientifiques la confiance que les roches sont HaDean, et c’est la période qui concerne les signes de chimie des océans, de tectonique des plaques et de la vie que ses collègues trouvent dans ces mêmes roches. “C’est pourquoi l’âge de ces rochers est si crucial.”
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