De nouvelles recherches menées par des géologues de l’Université Curtin suggèrent que les régions de l’espace avec des nuages interstellaires denses pourraient envoyer davantage de comètes à haute énergie s’écraser à la surface de la Terre, semant une production accrue de croûte continentale. Les résultats remettent en question la théorie existante selon laquelle la croûte continentale de la Terre a été formée uniquement par des processus à l’intérieur de notre planète.
(A) la galaxie de la Voie lactée avec des bras spiraux superposés et des événements géologiques : le bras et le système solaire tournent dans le sens des aiguilles d’une montre à des vitesses différentes ; le nombre « + » indique le nombre de fois que la Terre est passée par ce bras ; (B) modèle du nuage d’Oort montrant les noyaux cométaires ; (C) reconstruction schématique du processus d’impact terrestre précoce ; (D) développement précoce des noyaux de la croûte. Crédit image : NASA / JPL-Caltech / ESO / R. Hurt / Kirkland et al., doi : 10.1130/G50513.1.
La Terre est unique parmi les planètes connues en ce qu’elle possède des continents, dont la formation a fondamentalement influencé la composition du manteau, de l’hydrosphère, de l’atmosphère et de la biosphère.
Les cycles de production de la croûte continentale sont depuis longtemps reconnus et généralement attribués à l’agrégation et à la dispersion périodiques de la croûte continentale terrestre dans le cadre du cycle du supercontinent.
Cependant, une telle cyclicité est également évidente dans certaines des roches les plus anciennes de la Terre qui se sont formées pendant les éons hadéens (il y a plus de 4 milliards d’années) et archéens (il y a 4 à 2,5 milliards d’années).
Les fréquences de nombreux processus géologiques deviennent plus difficiles à déchiffrer au début de la Terre étant donné que les enregistrements rocheux deviennent de plus en plus fragmentaires avec l’âge.
“En tant que géologues, nous pensons normalement que les processus internes à la Terre sont vraiment importants pour l’évolution de notre planète”, a déclaré l’auteur principal, le professeur Chris Kirkland, chercheur à la School of Earth and Planetary Sciences de l’Université Curtin.
“Mais nous pouvons également penser à une échelle beaucoup plus grande et examiner les processus extraterrestres et notre place dans l’environnement galactique.”
Le professeur Kirkland et ses collègues ont étudié la cyclicité de l’ajout d’une nouvelle croûte et son remaniement ultérieur à travers l’enregistrement isotopique d’hafnium de grains de zircon datés du craton nord-américain au Groenland et du craton Pilbara en Australie occidentale.
À l’aide d’une analyse mathématique, ils ont découvert le modèle de période plus longue correspondant à «l’année galactique».
Ils ont observé un schéma similaire en examinant les isotopes de l’oxygène, renforçant leurs résultats.
“L’étude des minéraux de la croûte terrestre a révélé un rythme de production de la croûte tous les 200 millions d’années environ qui correspondait au transit de notre système solaire à travers les zones de la Voie lactée avec une densité d’étoiles plus élevée”, a déclaré le professeur Kirkland.
Selon l’équipe, notre système solaire et les bras spiraux de la Voie lactée tournent tous les deux autour du centre de la galaxie, mais ils se déplacent à des vitesses différentes.
Alors que les bras spiraux orbitent à 210 km/seconde, le Soleil se déplace à 240 km/seconde, ce qui signifie qu’il entre et sort des bras spiraux au fil du temps.
Aux confins de notre système solaire, il y a un nuage de planétésimaux glacés – le nuage d’Oort – en orbite autour du Soleil à une distance comprise entre 0,03 et 3,2 années-lumière.
Alors que le système solaire se déplace dans un bras en spirale, l’interaction entre le nuage d’Oort et le matériau plus dense des bras en spirale pourrait envoyer plus de matériau glacé du nuage d’Oort se précipitant vers la Terre.
Alors que la Terre subit des impacts plus réguliers des corps rocheux de la ceinture d’astéroïdes, les comètes éjectées du nuage d’Oort arrivent avec beaucoup plus d’énergie.
“C’est important car plus d’énergie se traduira par plus de fonte”, a déclaré le professeur Kirkland.
“Lorsqu’il frappe, il provoque de plus grandes quantités de fonte par décompression, créant un soulèvement plus important de la matière, créant un siège crustal plus grand.”
Les lits de sphérules – formations rocheuses produites par les impacts de météorites – sont un autre élément de preuve clé reliant les périodes de génération accrue de croûte aux impacts de comètes.
Les chercheurs ont observé que les âges des lits de sphérules sont bien corrélés avec le mouvement du système solaire en bras spiraux il y a environ 3,25 et 3,45 milliards d’années.
“Les résultats ont remis en question la théorie existante selon laquelle la production de croûte était entièrement liée à des processus internes à la Terre”, a déclaré le professeur Kirkland.
“Notre étude révèle un lien passionnant entre les processus géologiques sur Terre et le mouvement du système solaire dans notre galaxie.”
« Lier la formation des continents, les masses terrestres sur lesquelles nous vivons tous et où nous trouvons la majorité de nos ressources minérales, au passage du système solaire à travers la voie lactée jette une toute nouvelle lumière sur l’histoire formative de notre planète et de ses place dans le cosmos.
L’étude est publiée dans la revue Géologie.
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CL Kirkland et al. Est-ce qu’il a transité par la production de croûte de graines des bras spiraux galactiques sur la Terre primitive ? Géologie, publié en ligne le 23 août 2022 ; doi : 10.1130/G50513.1
