Les paradoxes de la jeune Terre
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Le Déluge a bien eu lieu. Mais il ne faut pas le situer aux origines de l’humanité comme le fait la Genèse.
C’est probablement au tout début de l’histoire de la Terre qu’il faut situer ces pluies torrentielles qui ont arrosé notre planète durant des millions d’années.
Mais comment ont pu se former ces nuages capables de déverser ces tonnes d’eau sans discontinuer pendant si longtemps ?
Plusieurs hypothèses ont été avancées.
I ) Importation de l’eau terrestre par les astéroïdes
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1°) Les astéroïdes de la ceinture orbitant entre Mars et Jupiter ont-ils pu hydrater notre planète en la percutant par milliers au moment de l’intense bombardement qui a suivi la formation du système solaire ?
Les éruptions volcaniques intenses 30 millions d’année après sa formation auraient-elle pu dégazer cette eau injectée dans le manteau terrestre et former les nuages vecteurs de ces pluies ?
2°) Quelles preuves peut-on avancer pour confirmer cette hypothèse ?
Deux astrophysiciens américains ont pu observer avec le télescope Gémini de 8m. deux astéroïdes éjectant à l’approche du Soleil de grandes quantités de poussières et de vapeur d’eau comme le font les comètes. Ils ont évalué à 50% la quantité de glace qu’ils contenaient.
3°) Mais pourquoi cette eau terrestre n’aurait-elle pu se trouver dans la nébuleuse primitive ?
La Terre à cette époque est en deçà de la limite de glace (5 U.A.). Elle n’a donc pas pu comme Uranus et Neptune bénéficier de cet apport d’eau sous forme de glace. A l’état liquide ou gazeux, l’eau de la nébuleuse résiduelle, en effet, a été soufflée par les intenses rayons U.V. émis par le Soleil.
Il a donc fallu qu’elle soit importée.
Par les comètes ? Ce fut la première Hypothèse. Or les mesures effectuées par la sonde Giotto sur la comète de Halley en 1986 et depuis le sol sur Hyakutake et Hall-Bop ont montré que le rapport deutérium hydrogène est différent de celui de l’eau de nos océans.
Soit importée par des astéroïdes
Pourquoi donc les astéroïdes contiennent-ils autant d’eau ?
La ceinture des astéroïdes entre Mars et Jupiter est située en effet en deçà de la limite de glace. La température y était donc trop élevée pour que l’eau se solidifie et que la glace s’associe à la roche.
Migrations de certains de ces corps ou de la ceinture des astéroïdes elle-même ? Mais exposés ensuite à l’intense rayonnement solaire U.V. comment ont-ils pu conserver cette glace pendant 4,6 G.A. ?
Des modélisations ont montré que si elle est isolée sous 10 mètres de roches, la glace a pu se conserver comme le prouve le dégazage des géo croiseurs orbitant à proximité du Soleil.
C’est donc en percutant la Terre que les astéroïdes ont injecté leur glace dans le manteau terrestre qui les a libérés au moyen des éruptions volcaniques intenses à l’époque où la Terre n’avait que quelques centaines de millions d’années.
D’énormes quantités d’eau cachées dans les astéroïdes orbitent donc encore entre Mars et Jupiter et pourraient un jour nous tomber sur la tête !
Mais il reste à vérifier que le rapport deutérium hydrogène de cet eau est bien le même que celui de l’eau de nos océans !
D’autre paradoxes intriguent les scientifiques
II) La température de l’eau des océans a 3,5 G.A.
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La jeune Terre à cette époque semble avoir été entièrement couverte par des océans .Seuls quelques archipels d’îles volcaniques en émergeaient. Mais ce qui semble paradoxal, c’est la température moyenne de ces masses océaniques. En effet deux chercheurs français en mesurant la composition isotopique du silicium (variant avec la température du milieu) à partir d’échantillons de silex vieux de 3,5 Go ont chiffré à 70°C la température de ces océans ! Une équipe américaine a abouti aux mêmes résultats ?
Nouveau paradoxe : le Soleil à cette époque était 30% moins lumineux qu’aujourd’hui. Il eut donc fallu un effet de serre très puissant (atmosphère dense de C02) pour compenser cette faible insolation ? Les sources hydrothermales peuvent aussi, prétendent certains scientifiques, expliquer ces résultats. Ils sont en effet infirmés par la connaissance que nous avons
d’épisodes glacières que les analyses du silicium ne font pas apparaître. L’hypothèse d’un océan chaud aux origines de la planète ne fait donc pas l’unanimité de la communauté scientifique.
Les exobiologistes cependant font remarquer que pour expliquer le surgissement d’une prolifération bactérienne qui atteste à cette époque de l’émergence de la vie sur notre planète, l’hypothèse d’un océan chaud convient parfaitement.
La tectonique des plaques aurait-elle pu jouer ce rôle ?
III°) Une tectonique des plaques créatrice de vie
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La croûte continentale qui isole le manteau magmatique de la surface, est encore très fine il y a 2 GO. Le bombardement massif des astéroïdes n’a pas encore cessé.
Comment a pu s’amorcer la fragmentation de cette croûte en plaques mouvantes : i.e. une tectonique unique dans le système solaire ? Le démarrage de ce tapis roulant créateur et régénérateur aurait été provoqué selon une géologue américaine par l’impact d’un gros astéroïde de 30 kms. de diamètre.
En quoi consiste le phénomène de la tectonique des plaques enclenché entre 3,6 et 2 GO ?
Le manteau terrestre est soumis à des mouvements de convection dû à la désintégration des éléments radioactifs générateurs de chaleur.
Le magma visqueux ainsi formé, s’échappe vers la surface par des brèches( zones d’inductions=dorsales océaniques, rifts, failles). Selon cette géologue, les mouvements de convection ne seraient pas assez forts pour briser la croûte déjà durcie à 2,5 GO. Ce serait ce gros astéroïde qui s’en serait chargé. Une fois amorcée la tectonique se serait enclenchée en brisant cette croûte terrestre déjà rigidifiée.
Entre deux plaques convergentes sous la poussée tangentielle des cellules de convection, la croûte océanique plonge sous une plaque moins dense( zone de subduction)
Entre deux plaques divergentes( zone d’induction) sous la poussée des cellules de convection au mouvement inverse, la croûte s’écarte pour laisser passer le magma qui repousse les plaques continentales et fait surgir des volcans et des chaînes de montagnes. Le processus aurait démarré à l’Archéen ( 3,6- 2,5GO) au moment où la croûte s’est rigidifiée. Selon cette géologue il a donc fallu un objet de grande taille pour la briser.
Pourquoi donc le même phénomène n’a pas eu lieu sur Mars par exemple ? Le bombardement des origines y a bien eu lieu. Mais, sur une croûte rigidifiée refroidie plus vite que sur la Terre, les points d’impact des astéroïdes ont provoqué des points chauds par lesquels la quantité plus faible de magma que celle du manteau terrestre s’est épanchée en édifices volcaniques gigantesques qui ont épuisé un réservoir de magma plus faible.
Vénus a connu à la même époque un volcanisme très actif qui a éliminé l’eau de surface et rigidifié rapidement une croûte devenue intransperçable
Mercure percutée par un énorme astéroïde métallique a perdu tout sa petite quantité de magma.
Hypothèse difficilement vérifiable. Mais la tectonique des plaques et la dérive des continents qui s’en est suivie expliquent pourquoi notre planète est un astre vivant en perpétuel remaniement . C’est sans doute la raison qui explique l’apparition de la vie est son évolution au grès des changements climatiques, continentaux et océaniques permanents qu’elle a connus. La vie en effet c’est le mouvement !
Mais la vie a aussi besoin d’énergie. Elle pourrait provenir de ce magma( sources hydrothermales : vie anaérobie) à l’origine. Mais sans le Soleil pas de photosynthèse, donc pas d’oxygène et pas de vie aérobie ( photosynthèse, végétaux et animaux supérieurs)
IV°) Le paradoxe du « soleil jeune »
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Comment concilier le déficit d’énergie solaire( 30%) pendant les 2 premiers milliards d’années de notre planète, avec l’hypothèse d’une température élevée des océans, la présence d’eau liquide attestée par les roches anciennes et une vie bactérienne intense ?
Le Soleil aurait-il été 7% plus massif comme le prétendent 2 astrophysiciens américains ?
Que peut-on opposer à cette théorie ? Effet de serre primordial intense (quantité de CO2 expulsée par un volcanisme intense = 10.000fois supérieure)? Effets régulateurs de notre planète qui a toujours compensé et régulé un milieu favorable à l’évolution du vivant (Franck Selsis).
Mais absence de traces géologiques (carbonates) laissées par cette énorme quantité de CO2 recyclée par les océans !
Validations de l’hypothèse d’un Soleil plus massif :
les années devaient être + courtes ( 22 jours de moins), la Terre + proche du Soleil, Mars et les planètes gazeuses aussi. L’irrégularité de leurs satellites prouverait cette hypothèse?
Etudes de jeunes étoiles de type solaire : elles expulsent 100+ de matière ( analyse des U.V. émis par les vents stellaires) que le Soleil( 1,5 millions de tonnes /seconde !)
Autres hypothèses : collisions entre objets du S.S. ou migrations par attractions gravitationnelles des planètes.
Traces d’eau liquide sur Mars peut-elle s’expliquer par un effet de serre dû à 2bars de CO2( F. Forget). En effet , à cette époque Mars recevait 1/3 de l’énergie solaire reçue actuellement par notre planète.
CONCLUSION
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Notre ignorance des conditions qui ont prévalu au moment de l’apparition de la vie sur notre Terre reste grande !
La quête d’autres Terres propices à la vie autour d’autres étoiles, exige une connaissance plus approfondie de ces deux premiers milliards d’années durant lesquelles l’évolution solaire, géologique et atmosphérique a fait de notre planète une oasis pour l’émergence et l’évolution de la vie .
Jean Marcou
