La Terre, la grande bleue

Parmi les huit planètes du Système solaire, la Terre est l’une des quatre planètes telluriques, solides, de composition (roches silicatées et fer)

Structure du globe terrestre

La densité des roches superficielles, égale à 2,7, très différente de celle de la Terre dans son ensemble, a conduit à conjecturer une composition variant avec la profondeur. En combinant la nature surtout granitique des roches de surface, celle, surtout basaltique, des roches issues des magmas rejetés par les volcans et la composition en fer et nickel de la majorité des météorites, on en vint à l’hypothèse d’une composition en trois enveloppes emboîtées. On distingua ainsi le sial — de silice et aluminium — pour la surface, le sima — de silice et magnésium –, au-dessous, jusqu’au nife — de nickel et fer –, au centre de la Terre, en un arrangement qui rend compte de la densité globale de la planète. Au début du XXe siècle, Alfred Wegener usera de cette conception avant qu’elle n’évolue vers celle de croûte-manteau-noyau.

La sismologie allait donner une mesure de ces trois enveloppes. La discontinuité de Mohorovičić, ou Moho, vers 30 kilomètres de profondeur en moyenne, marquée par la réflexion et la réfraction des rais sismiques, constitue la frontière entre la croûte et le manteau terrestre. La discontinuité de Gutenberg, vers 2.900 km de profondeur, est la limite entre le manteau et le noyau. Toutes deux portent le nom de leur découvreur (le Croate Andrija Mohorovičić et l’Allemand Beno Gutenberg), depuis 1909 pour la première, et 1921 pour la seconde. Ultérieurement, la croûte fut divisée en une croûte supérieure et une croûte inférieure, séparées par une discontinuité de Conrad, souvent discutée, tandis qu’une graine était individualisée au centre du noyau, au-delà de 5.000 km de profondeur.

Composition chimique de la Terre

Le deutérium, le lithium et le béryllium terrestres ont probablement été formés dans la Galaxie par action des rayons cosmiques galactiques sur le milieu interstellaire, dans la période précédant la formation du Système solaire. De la même façon, les éléments radioactifs (par exemple l’uranium ou le thorium) ont été produits par une ou plusieurs explosions de supernovae dans la Galaxie, avant la formation du Soleil. Un certain nombre d’anomalies d’abondance s’expliquent simplement par évaporation de composés volatils au cours de la formation des planétésimaux.

L’atmosphère terrestre primitive, créée en milieu réducteur, devait essentiellement consister en méthane, ammoniac et vapeur d’eau. Sa composition actuelle résulte d’une part de la dissociation de ces molécules par le rayonnement solaire, suivie de l’évaporation de l’hydrogène et des réactions subséquentes d’oxydation, d’autre part de plusieurs milliards d’années de phénomènes biologiques (assimilation chlorophyllienne) conduisant à la production d’oxygène. Certains éléments, l’hélium notamment, proviennent simplement du broyage par érosion des roches radioactives.

Des chercheurs ont étudié le magnétisme de météorites retrouvées sur Terre. Ils en ont tiré des informations précieuses sur l’histoire du Système solaire et la manière dont certaines planètes, comme la nôtre, ont pu devenir habitables et maintenir des conditions propices à la vie.

Celles que les planétologues appellent les chondrites carbonées sont des météorites pierreuses issues d’astéroïdes. Elles renferment du carbone et pour certaines, de l’eau et des acides aminés. Aujourd’hui, des chercheurs de l’université de Rochester, aux États-Unis, annoncent être parvenus à déterminer à quel moment de l’histoire ces météorites ont pénétré pour la première fois le Système solaire interne.

« Il y a plusieurs années, nous avons réalisé que nous pouvions utiliser le magnétisme des météorites issues d’astéroïdes pour déterminer à quelle distance celles-ci se trouvaient du Soleil lorsque leurs minéraux magnétiques se sont formés », explique John Tarduno, chercheur à l’université de Rochester, dans un communiqué.

Le rôle de Jupiter

Les chercheurs de l’université de Rochester ont d’abord établi que le magnétisme d’Allende ne résultait pas d’un astéroïde parent différencié, mais de minéraux magnétiques inhabituels. Puis, ils ont identifié des météorites contenant d’autres minéraux susceptibles d’enregistrer les premières magnétisations du Système solaire. Ces données combinées avec des travaux théoriques et des simulations informatiques montrent que les premiers corps du Système solaire ont été magnétisés par les vents solaires qui les enveloppaient.

La Terre a été très tôt habitable

L’apparition de la vie sur Terre est difficile à dater et les scientifiques ont bien du mal à déterminer les premiers processus qui ont donné naissance aux premières briques du vivant. C’est d’autant plus difficile a déterminer, qu’aucun fossile ou indice significatif vieux de plus de 3,5 milliards d’années n’existe aujourd’hui quelque part sur la planète ! La Terre les ayant complètement effacés par d’incessants processus de remodélisation de la surface provoquée par la chute de comètes et d’astéroïdes, d’activités volcaniques et basaltiques.

Vous pouvez retrouver les prochains numéros sur le dossier sur le système solaire sur ce lien : https://lexperimental.fr/dossier-le-systeme-solaire/

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