Comment la Terre s'est-elle formée?
La Terre s'est formée il y a environ 4,567 milliards d'années par accrétion d'un corps protoplanétaire.
La majeure partie de la Terre était en fusion à cause devolcanisme actif et collisions fréquentes avec d'autres objets spatiaux. On pense que l’un de ces impacts importants a conduit à l’inclinaison de l’axe de la Terre et à la formation de la Lune.
Au fil du temps, un tel bombardement spatialarrêté, ce qui a permis à la planète de se refroidir et de former une croûte solide. L'eau fournie à la planète par les comètes et les astéroïdes s'est condensée en nuages et en océans. La terre est finalement devenue accueillante à la vie et ses premières formes ont enrichi l'atmosphère en oxygène.
Disque protoplanétaire vu par l'artiste
Formation des premiers continents
Les géophysiciens ont découvert cela il y a environ 3 milliards d'annéesLa croûte terrestre a gonflé lors d'une poussée de croissance. Seulement 1,5 milliard d'années après la formation de la Terre, les scientifiques affirment que le manteau, la couche de roche silicatée située entre la croûte et le noyau externe, est devenu extrêmement chaud. Le magma s'est infiltré dans les fragments de croûte plus ancienne au-dessus. Ces fragments ont marqué le début de la croissance des continents modernes.
Des preuves de croissance planétaire ont été trouvées danscristaux de zircon anciens dans les sédiments au fond des cours d'eau du Groenland. Les cristaux extrêmement puissants de silicate de zirconium se sont formés lors d'une poussée de croissance il y a environ 3 milliards d'années.
Il y a probablement eu plusieurs événements dans l'histoire de la Terre au cours desquels la croûte s'est formée. Mais cette injection mondiale, qui a eu lieu il y a 3 millions d'années, était certainement l'une des plus importantes.
Chris Kirkland, professeur de géosciences à l'Université Curtin
Avant ce saut, l'ancienne croûte terrestre était beaucoup plus mince et plus faible qu'elle ne l'est aujourd'hui. Finalement, il s'est désintégré en fragments d'écorce, à partir desquels un nouveau pourrait pousser.
À ce moment-là, la température du manteau a atteint un sommet en raison dedésintégration radioactive d'éléments tels que l'uranium et le potassium dans le noyau terrestre. Il a également augmenté les températures et la chaleur résiduelle après la formation de la planète. Les températures mondiales ont stimulé la croissance et la croûte a continué à gonfler pendant environ 200 millions d'années, ont déclaré les chercheurs.
Comment étaient les premiers continents?
Les géologues de l'Université Monash ont jeté un nouvel éclairage sur les débuts de l'histoire de la Terre: ils ont déclaré que les continents étaient faibles et susceptibles de s'effondrer au début de la période.
Nous avons reproduit les conditions de la Terre primitive dansdes modèles numériques informatiques et ont montré que la libération de chaleur primordiale interne, trois à quatre fois supérieure à celle actuelle, provoquait une fonte importante dans le manteau peu profond, qui était ensuite expulsé sous forme de magma (roche en fusion) à la surface de la Terre.
Fabio Capitanio, médecin et auteur principal de l'étude
Selon les chercheurs, le petit manteau laissé après ce processus a été déshydraté et gelé et a formé les fondations des premiers continents.
Les résultats des travaux expliquent que les continents auparavantétaient faibles et sujets à la destruction : il y a environ 4,5 ou 4,0 milliards d’années. Ils se sont ensuite progressivement différenciés et sont devenus rigides au cours du milliard d'années suivant, pour former plus tard le noyau de nos continents modernes.
Le modèle quantitatif utilisé dans l'étude explique les niveaux de fusion du manteau et les structures en couches trouvées dans la plupart des cratons sur Terre.
Ceci explique la transition de Hadeya, quis'étend des 500 premiers millions d'années de l'histoire de la Terre, au cours desquels la croûte a été entièrement recyclée, jusqu'à l'Archéen (il y a quatre à trois milliards d'années), lorsque les continents se sont solidifiés pour la première fois.
La collision de la Terre avec la planète Theia vue par l'artiste.
Qu'est-ce qui a disparu lors de la formation de la Terre?
Les scientifiques ont créé un modèle radioactivitéroches anciennes de la Terre : elle remet en cause les modèles modernes de formation de la croûte continentale. On suppose que les continents sont sortis de la mer beaucoup plus tôt qu'on ne le pensait auparavant, mais ont été détruits et il n'en reste aucune trace.
Des scientifiques de l'Université d'Adélaïde ont publié deuxétudes du modèle de radioactivité des roches pendant des milliards d'années. Ils ont montré que la croûte continentale de la Terre était peut-être plus épaisse, beaucoup plus tôt que ne le suggèrent les modèles actuels, et que les continents ont peut-être existé il y a quatre milliards d'années.
Si notre modèle s'avère correct, il se peut qu'ilnécessitent une révision de nombreux aspects de notre compréhension de l'évolution chimique et physique de la Terre, y compris le taux de croissance des continents et peut-être même le début de la tectonique des plaques.
Texte de recherche
Le Dr Hasterock et son étudiant diplômé Matthew Gard ont recueilli75 800 échantillons géochimiques de roches ignées (comme le granit) se seraient formés avec les premiers continents. Ils ont estimé la radioactivité de ces roches aujourd'hui et ont construit un modèle de la radioactivité moyenne d'il y a quatre milliards d'années à nos jours.
Toutes les races, expliquent les scientifiques, contiennentradioactivité naturelle qui produit de la chaleur et élève la température dans la croûte. Il se décompose et plus la roche est radioactive, plus elle produit de chaleur.
Roches communément associées à la croûte continentaleont une radioactivité plus élevée que les roches océaniques. Une roche vieille de quatre milliards d'années aurait environ quatre fois la radioactivité qu'elle est aujourd'hui.
Mais les chercheurs ont découvert une pénurie inattenduele niveau de radioactivité dans les roches de plus de deux milliards d'années environ. Lorsqu'ils se sont ajustés pour une production de chaleur plus élevée en raison de la radioactivité plus élevée qui aurait dû être présente, le déficit a disparu.
Les scientifiques pensent que cela est dû à une radioactivité et à une température élevées : les roches ont fondu ou ont été facilement détruites par le mouvement tectonique.
Les modèles modernes disent que les continentsont émergé des océans à mesure que la croûte terrestre s'épaississait. Les auteurs pensent qu’une quantité importante de croûte continentale, bien que très instable, pourrait avoir existé beaucoup plus tôt.
Le lien entre la vie sur Terre et le mouvement des continents
Nouvelle recherche de l'Université du TexasAustin montre un lien possible entre la vie sur Terre et le mouvement des continents. Les résultats suggèrent que les sédiments, qui sont souvent constitués de morceaux d'organismes morts, pourraient jouer un rôle clé dans la détermination de la vitesse de la dérive des continents.
L'étude décrit comment les dépôtsse déplacer sous les plaques tectoniques, ou subduire sous celles-ci, peut réguler le mouvement des plaques et même affecter la montée rapide des chaînes de montagnes et la croissance de la croûte continentale.
Les sédiments se forment lorsque le vent, l'eau et la glace érodent les roches existantes ou lorsque les coquilles et les squelettes d'organismes microscopiques tels que le plancton s'accumulent sur le fond marin.
On sait depuis longtemps que les sédiments tombant dans des zonesles subductions affectent l'activité géologique, comme la fréquence des tremblements de terre. Mais jusqu'à présent, on pensait qu'ils avaient peu d'effet sur le mouvement des continents. En effet, on pensait que le taux de subduction dépendait de la résistance de la plaque subductante.
Le mouvement continental est motivé par l'immersionune plaque sous une autre, donc ici la vitesse de son mouvement dépend de la force de la partie de la plaque, qui plonge dans le manteau terrestre (et de l'énergie nécessaire pour la plier), mais le sédiment a peu d'effet.
Cependant, au début des recherches impliquantLes scientifiques de l'UTIG ont montré que les plaques de subduction pourraient être plus faibles et plus sensibles à d'autres influences qu'on ne le pensait auparavant. Cela a conduit les chercheurs à rechercher d’autres mécanismes susceptibles d’influencer la vitesse des plaques.
Ils ont évalué comment différents types de rochespeut affecter l’interface des plaques, la limite où les plaques subductées se rencontrent. Une modélisation ultérieure a montré que les roches sédimentaires pouvaient créer un effet lubrifiant entre les plaques, accélérant ainsi la subduction et augmentant la vitesse des plaques.
Ce mécanisme peut déclencher un processus complexeboucle de rétroaction. À mesure que la vitesse de la plaque augmente, les sédiments auront moins de temps pour s'accumuler, de sorte que la quantité de sédiments subduits diminuera.
Cela conduit à une subduction plus lente, quipeut permettre aux montagnes de croître aux limites des plaques, car la force de deux plaques qui se heurtent l'une à l'autre provoque une élévation. À son tour, l'érosion de ces montagnes par le vent, l'eau et d'autres forces peut conduire à la formation de plus de sédiments, qui retournent dans la zone de subduction et reprennent le cycle, augmentant le taux de subduction.
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