La poussière des météorites qui se sont écrasées sur Terre a révélé que le précurseur de la Terre, connu sous le nom de proto-Terre, s'est formé beaucoup plus rapidement que prévu, selon une nouvelle étude.
Une analyse de cette poussière de météorite a montré que la proto-Terre s'est formée en environ 5 millions d'années, ce qui est extrêmement rapide, astronomiquement parlant.
Autrement dit, si les 4,6 milliards d'années de l'existence du système solaire étaient compressées en une période de 24 heures, la proto-Terre se serait formée en seulement 1 minute et 30 secondes, selon les chercheurs.
La nouvelle découverte rompt avec l'idée précédemment exprimée selon laquelle la proto-Terre s'est formée lorsque des corps planétaires de plus en plus grands se sont claqués au hasard les uns dans les autres, un processus qui aurait pris plusieurs dizaines de millions d'années, soit environ 5 à 15 minutes dans le fictif 24- échelle horaire.
En revanche, la nouvelle idée soutient que les planètes se sont formées par accrétion de poussière cosmique, un processus dans lequel la poussière attire de plus en plus de particules par gravité. "Nous partons de la poussière, essentiellement", a déclaré le chercheur principal de l'étude, Martin Schiller, dans un communiqué. Schiller est professeur agrégé de géochimie au Center for Star and Planet Formation (StarPlan) au Globe Institute de l'Université de Copenhague, au Danemark.
Avec l'accrétion, des particules de taille millimétrique se seraient réunies, "pleuvant sur le corps en croissance et faisant de la planète en une seule fois", a déclaré Schiller.
Schiller et ses collègues ont fait la découverte en étudiant les isotopes du fer, ou différentes versions de l'élément fer, dans la poussière de météorite. Après avoir examiné les isotopes du fer dans différents types de météorites, ils ont réalisé qu'un seul type avait un profil en fer similaire à celui de la Terre: les chondrites CI, qui sont des météorites pierreuses. (Le «C» signifie carboné et le «I» signifie Ivuna, un endroit en Tanzanie où se trouvent des météorites CI.)
Selon les chercheurs, la poussière contenue dans ces chondrites CI est la meilleure approximation de la composition globale du système solaire. Au début du système solaire, de la poussière comme celle-ci s'est jointe au gaz et les deux ont été acheminées vers un disque d'accrétion en orbite autour du soleil en croissance.
Au cours de 5 millions d'années, les planètes du système solaire se sont formées. Selon la nouvelle étude, le noyau de fer de la proto-Terre s'est également formé pendant ce temps, arrachant du fer accrété du manteau de la proto-planète. Finalement, cette proto-planète est devenue la Terre que nous connaissons aujourd'hui.
Message de Mars
Les météorites de Mars disent aux scientifiques qu'au début, la composition des isotopes de fer dans le matériau constituant la Terre était différente de ce qu'elle était plus tard. Cela est probablement dû au fait que la chaleur du jeune soleil grandissant les a altérés, ont déclaré les chercheurs.
Après quelques centaines de milliers d'années, la zone où la Terre se formait est devenue suffisamment froide pour que la poussière d'IC non chauffée qui venait de plus loin fasse partie du disque d'accrétion de la proto-Terre.
Étant donné que le fer de cette poussière lointaine se trouve aujourd'hui dans le manteau terrestre, il est logique que "la plupart du fer précédent ait déjà été retiré dans le noyau", a déclaré Schiller. "C'est pourquoi la formation de base doit avoir eu lieu tôt."
L'autre idée - que la Terre s'est formée lorsque des corps planétaires sont entrés en collision au hasard - ne tient pas, a-t-il dit. "Si la formation de la Terre était un processus aléatoire où vous venez de briser des corps ensemble, vous ne seriez jamais en mesure de comparer la composition en fer de la Terre à un seul type de météorite", a déclaré Schiller. "Vous obtiendriez un mélange de tout."
La nouvelle découverte peut également s'appliquer à d'autres planètes de l'univers, ont noté les chercheurs. Essentiellement, cela signifie que d'autres planètes peuvent croître beaucoup plus rapidement que ce qui avait été réalisé auparavant. En fait, il existe déjà des preuves que c'est probablement le cas, selon des données sur des milliers d'exoplanètes dans d'autres galaxies, a déclaré le co-chercheur de l'étude Martin Bizzarro, professeur à StarPlan.
"Nous savons maintenant que la formation des planètes se produit partout", a déclaré Bizzarro dans le communiqué. "Lorsque nous comprenons ces mécanismes dans notre propre système solaire, nous pouvons faire des déductions similaires sur d'autres systèmes planétaires de la galaxie."
Ce processus peut même expliquer quand et à quelle fréquence l'eau s'accumule pendant la formation de la planète.
"Si la théorie de l'accumulation planétaire précoce est vraiment correcte, l'eau n'est probablement qu'un sous-produit de la formation d'une planète comme la Terre", a déclaré Bizzarro. "Rendre les ingrédients de la vie, comme nous le savons, plus susceptibles d'être trouvés ailleurs dans l'univers."
