La Terre s’est formée beaucoup plus rapidement qu’on ne le pensait, ce qui augmente les chances d’une vie extraterrestre

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Une étude révolutionnaire de l’Université de Copenhague a présenté une nouvelle perspective sur la formation de la Terre, suggérant qu’elle s’est produite en quelques millions d’années, bien plus rapidement que les 100 millions d’années précédemment estimées. La recherche indique que la Terre s’est formée par l’accumulation rapide de petits cailloux et que l’existence de l’eau est un sous-produit de ce processus de formation. Cette théorie ouvre des perspectives prometteuses quant à l’existence potentielle de planètes habitables au-delà de notre système solaire, étant donné que l’eau est un ingrédient essentiel à la vie.

Selon une nouvelle étude de l’Université de Copenhague, la Terre s’est formée en quelques millions d’années, beaucoup plus rapidement qu’on ne le pensait, par l’absorption rapide de cailloux, de poussières et de particules glacées. Cette découverte augmente la probabilité d’existence d’autres planètes habitables dans l’Univers grâce au sous-produit de l’eau issu de ce processus de formation.

Lorsque nous nous promenons dans la vie de tous les jours, nous ne pensons pas souvent à la Terre elle-même. Cette planète est pourtant le fondement de notre existence, puisqu’elle nous fournit l’air que nous respirons, l’eau que nous buvons et la gravité qui nous maintient au sol.

Jusqu’à récemment, les chercheurs pensaient qu’il avait fallu plus de 100 millions d’années pour que la Terre se forme, l’eau étant apportée par des collisions fortuites avec des astéroïdes riches en eau tels que les comètes. Une nouvelle étude de l’université de Copenhague suggère cependant que la formation de la Terre n’a peut-être pas été une question de chance.

Une nouvelle théorie sur la formation de la Terre

Le professeur Martin Bizzarro du Globe Institute et co-auteur de l’étude explique : « Nous montrons que la Terre s’est formée par l’accumulation très rapide de petits cailloux de taille millimétrique. Selon ce mécanisme, la Terre s’est formée en quelques millions d’années seulement. Il semble que la présence d’eau sur Terre soit un sous-produit de sa formation ».

Les résultats de la recherche indiquent que la Terre a été créée beaucoup plus rapidement qu’on ne le pensait, et que la présence d’eau est un résultat anticipé de ce processus de formation. Cette information a des implications significatives pour notre compréhension des planètes situées en dehors de notre système solaire.

Implications pour l’habitabilité dans la galaxie

« Avec ce nouveau mécanisme de formation des planètes, les chances d’avoir des planètes habitables dans la galaxie sont beaucoup plus élevées que ce que nous pensions jusqu’à présent », explique M. Bizzarro. L’habitabilité est la possibilité pour une planète d’avoir les bons ingrédients à sa surface pour que la vie se développe, et l’eau est un ingrédient clé.

Le professeur associé Martin Schiller, qui a également participé à l’étude, explique : « La question de la formation des planètes est débattue depuis longtemps. Une théorie veut que les planètes se forment par la collision graduelle de corps, augmentant progressivement leur taille sur une période de 100 millions d’années. Dans ce scénario, la présence d’eau sur Terre serait le fruit d’une sorte de hasard. »

Contraintes isotopiques du silicium sur l'accrétion des planètes terrestres

Simulations Monte Carlo de l’évolution isotopique Fe-Ni du manteau terrestre pendant l’accrétion concomitante et la formation du noyau dans l’espace μ54Fe57/56-μ58Ni62/61. Les ellipses représentent des intervalles de 2 s.e. pour les compositions isotopiques BSE, IIIAB et CI mesurées. Les lignes grises représentent l’évolution du manteau de la proto-Terre pendant l’accrétion des galets. Les lignes colorées représentent les différents résultats de l’impact géant qui a formé la Lune, en fonction de la fraction du noyau de Théia qui s’est équilibrée avec le manteau terrestre lors de l’impact. Le degré d’équilibrage est indiqué par l’échelle de couleurs et les cercles mettent en évidence 10 % et 30 % d’équilibrage avec le noyau de Théia. Crédit Nature, DOI : 10.1038/s41586-023-06135-z

Rôle des particules de poussière dans la formation de la Terre

La nouvelle étude introduit toutefois un changement de paradigme dans cette croyance, en proposant une nouvelle théorie de la création de la Terre. « Il y avait un disque autour du jeune Soleil où les planètes se développaient. Ce disque était rempli de petites particules de poussière. Lorsqu’une planète atteint une certaine taille, elle agit en quelque sorte comme un aspirateur, aspirant très rapidement toute cette poussière, ce qui contribue à sa croissance jusqu’à la taille de la Terre en quelques millions d’années seulement », explique Isaac Onyett, doctorant et auteur correspondant de l’étude.

Cette « aspiration » de petites particules de poussière a joué un rôle essentiel dans la formation de la Terre et a permis à notre planète de recevoir de l’eau. Le disque contenait également des particules glacées, qui ont été absorbées en même temps que la poussière, contribuant ainsi à la présence d’eau lors de la formation de la Terre. Cette nouvelle compréhension augmente la probabilité que de l’eau soit présente sur d’autres planètes.

Prévoir la présence d’eau sur d’autres planètes

« Cette théorie prédit qu’à chaque fois qu’une planète comme la Terre se forme, elle contient de l’eau. Si vous allez dans un autre système planétaire où il y a une planète en orbite autour d’une étoile de la taille du Soleil, alors la planète devrait avoir de l’eau si elle est à la bonne distance », affirme Bizzarro.

Les chercheurs ont utilisé des isotopes de silicium pour comprendre les mécanismes et les échelles de temps de la formation des planètes. En analysant la composition isotopique de plus de 60 météorites et corps planétaires différents, l’équipe a établi des relations génétiques entre des planètes rocheuses comme la Terre et Mars et d’autres objets célestes. Cette approche a permis de mieux comprendre les types d’éléments constitutifs qui se sont assemblés pour former la Terre et le processus par lequel ils se sont assemblés.

Référence : « Silicon isotope constraints on terrestrial planet accretion » par Isaac J. Onyett, Martin Schiller, Georgy V. Makhatadze, Zhengbin Deng, Anders Johansen et Martin Bizzarro, 14 juin 2023, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-023-06135-z