Et si la Terre primitive avait englobé une planète ?

Des chercheurs qui on conduit des expériences sur les conditions qui régnaient sur la Terre primitive suggèrent que celle-ci a pu englober un astre riche en souffre comme Mercure. Un scénario qui permettrait d’expliquer les différences d’abondance dans le manteau et la croute terrestre de samarium par rapport au néodyme ainsi que la longévité du champ magnétique.

Il y a quelque 4,5 milliards d’années, les innombrables collisions de planétésimaux autour de notre jeune et flamboyant Soleil ont donné naissance aux planètes que nous connaissons aujourd’hui. Il y eut d’abord Jupiter, comme le suggèrent les modèles concoctés par les planétologues, puis les autres mondes, moins gros et massifs, qui ont émergé de l’immense et chaotique jeu de billard — plutôt des blocs grossiers de tailles variables. La Terre et la Lune, liées ensemble gravitationnellement, sont vraisemblablement des rescapés de l’empoignade d’un ancien corps nommé Theia, qui devait aussi grand que Mars, avec notre Planète. Une hypothèse par ailleurs renforcée dans une récente étude. Cet événement de grande ampleur qui a en partie modifié le « destin » de la Terre (et de son activité en surface) ne fut peut-être pas le premier.

Une équipe de chercheurs intriguée par deux énigmes qui taraudent les spécialistes de la Terre depuis longtemps, à savoir la différence importante du taux de samarium par rapport au néodyme dans la croute et le manteau terrestre et la longévité du champ magnétique, a avancé la possibilité qu’un astre ressemblant à Mercure (…) soit entré en collision avec la Terre primitive. Un scénario qu’ils défendent dans le numéro du 15 avril 2015 de Nature.

Dans le premier cas, le rapport samarium/néodyme (Sm/Nd) ne rejoint pas en effet celui constaté pour la plupart des météorites qui s’écrasent sur Terre, des matériaux (en l’espèce, des chondres ou grains de quelques microns ou millimètres) pourtant suspectés de longue date d’être les reliquats en déshérence du Système solaire primitif. L’équipe emmenée par Anke Wohlers (Université d’Oxford) a soumis en laboratoire, des échantillons de roches présentes à l’origine aux conditions qui régnaient au cours de la genèse de notre Planète : une température variant entre 1.400 et 1.640 °C et une pression de 1,5 gigapascal, soit environ 15 fois celle qui existe aujourd’hui au fond de la Fosse des Mariannes. Le samarium, le néodyme et l’uranium présents en petite quantité sont attirés par les roches silicatées du manteau et de la croute terrestre, mais n’ont en revanche pas d’accointance avec le sulfure ferrique qui représente une part importante du noyau externe de notre Planète.

Illustration de la Terre primitive. © Ron Miller