Une goutte de magma enfouie dans une bulle plus petite que la largeur d'un cheveu humain et trouvée en Afrique du Sud peut faire reculer la première danse lente de la Terre des dalles rocheuses qui composent sa coquille extérieure.
Les produits chimiques à l'intérieur de cette petite goutte suggèrent une soi-disant tectonique des plaques remontée au cours du premier milliard d'années d'existence de la Terre.
Depuis les années 1950, les scientifiques savent que la croûte terrestre est constituée de plaques géantes appelées plaques tectoniques qui flottent au-dessus du manteau fondu de la Terre. Ces plaques colossales se rencontrent dans des zones de subduction, où la dalle plus légère glisse sous la plus lourde dans les profondeurs du manteau. La croûte qui coule, infusée de minéraux recueillis à la surface de la Terre, se fond dans le magma sous les pressions et températures extrêmes de l'intérieur de la Terre.
Quand exactement ce recyclage planétaire a commencé a été vivement débattu. Les estimations varient de 1 milliard à 4 milliards d'années. Maintenant, une équipe internationale de scientifiques a découvert que la subduction de la croûte terrestre a probablement commencé il y a plus de 3,5 milliards d'années. Leurs résultats ont été publiés le 15 juillet dans la revue Nature.
"La tectonique des plaques peut être le principal processus sur Terre qui la rend différente des autres planètes de notre système solaire et qui peut être assez important pour l'étude de la vie sur Terre", a déclaré Alexander Sobolev, auteur principal de l'article et géochimiste à l'Université. Grenoble Alpes en France.
Le cordon microscopique de magma refroidi à l'origine de leur découverte est resté en sommeil pendant plus de 3,3 milliards d'années, protégé par sa tombe en cristal d'olivine et inchangé par son environnement. C'était une capsule temporelle de l'un des premiers éons de l'histoire de la Terre.
Le cristal d'olivine, pas plus gros qu'un grain de sable, a été trouvé dans une roche de komatiite, du nom de la rivière Komati en Afrique du Sud où de telles roches ont été découvertes. Ils se sont formés lorsque des panaches de magma extraordinairement chauds sont montés du manteau à la surface de la Terre (une fois que le magma a atteint la surface de la Terre, on l'appelle de la lave) pendant la période archéenne (il y a 2,5 milliards à 4 milliards d'années). Ces roches rares sont exceptionnellement précieuses pour les géologues car elles donnent un aperçu des premières conditions du manteau terrestre.
Pour étudier l'inclusion de magma minuscule, Sobolev et son équipe ont refondu les cristaux ovalins en les chauffant à plus de 2700 degrés Fahrenheit (1500 degrés Celsius) et en les refroidissant rapidement dans de l'eau glacée pour former un échantillon vitreux. Ils ont ensuite utilisé des instruments de pointe pour mesurer la composition chimique du magma vitreux et déterminer son origine.
Les chercheurs ont découvert que le magma contenait un certain nombre de signatures de croûte océanique subduite, y compris de fortes concentrations d'eau et de chlore, et de faibles niveaux de deutérium (une version lourde d'hydrogène). Ils ont conclu que le magma provenait des restes fondus d'un ancien fond océanique.
"Si tel est le cas, cela signifie beaucoup", a déclaré Sobolev. "Cela signifie que la croûte altérée par l'eau de mer de la surface est descendue dans le manteau il y a près de 3,3 milliards d'années. Parce que tous ces processus sont lents, vous pouvez vous attendre à partir du moment où cette source est descendue jusqu'au point où elle a atteint la surface. encore une fois, il a fallu au moins 100 à 200 millions d'années. Cela signifie que ce processus a commencé au cours du premier milliard d'années de l'histoire de la Terre. "
