Le ciel protecteur de la Terre a au moins 3,7 milliards d’années | Science

Au sud-ouest du Groenland, entourée de glace ancienne, se trouve la ceinture de roches vertes d’Isua. C’est la formation lithologique la plus ancienne et la mieux conservée de la planète. Dans ces pierres, selon certaines études contestées, les premiers signes de vie auraient été enregistrés il y a 3,7 milliards d’années. Aujourd’hui, un groupe de scientifiques affirme avoir trouvé au même endroit et au même moment le signal le plus primitif du champ magnétique terrestre, une sorte de dôme qui protège la Terre et toute la vie qu’elle abrite des radiations extérieures.

Bien que la science tâtonne quelque peu, il a été théorisé que la dynamique de la partie externe du noyau terrestre, composée essentiellement de fer et de nickel en fusion, tournant autour d’une bille ferrique interne, génère des champs électriques qui, dans leur rotation, entretiennent un champ magnétique comme si la planète était la dynamo d’un vélo. Son aire de répartition s’étend sur des centaines de kilomètres au-delà de l’atmosphère. Cette magnétosphère rencontre le rayonnement cosmique et notamment le vent solaire, une pluie de particules qui, si elle atteint la surface de la Terre, pourrait briser les chaînes d’ADN qui soutiennent tous les êtres vivants, par exemple. Mais ce ciel protecteur n’a pas toujours été là, et dater son apparition est pertinent pour finir d’écrire les premiers chapitres de la vie sur Terre. Comprendre également son absence sur d’autres planètes sans magnétisme, comme Vénus.

C’est pourquoi la découverte récemment annoncée par une douzaine de scientifiques issus d’autant d’universités est si significative. Après des années de recherche, ils ont trouvé dans cette ceinture de roches vertes d’Isua un minéral de fer, la magnétite, qui préserve le signal d’un événement survenu il y a environ 3,7 milliards d’années et qui leur permet de détecter le champ magnétique existant alors. Si cela est confirmé par de nouvelles analyses, ce serait la première trace de magnétisme terrestre.

À cette époque, un processus géologique – probablement tectonique – avec une température supérieure à 580º a modifié la forme et la composition des roches. Dans l’une de ces modifications, les particules de fer de la magnétite, le minéral le plus magnétique connu, ont été réorientées et ont capturé l’intensité du champ magnétique. “Les roches se sont magnétisées lors d’un événement métamorphique précoce à haute température qui a provoqué la formation de magnétite, acquérant un enregistrement du champ magnétique il y a 3,7 milliards d’années”, explique le professeur des sciences de la Terre à l’Université d’Oxford (Royaume-Uni). première auteure de l’ouvrage, Claire Nichols. Cette datation implique d’avancer la présence de ce champ de plusieurs centaines d’années. Jusqu’à présent, les signatures paléomagnétiques les plus anciennes ont été trouvées dans des formations rocheuses d’Afrique du Sud et d’Australie.

Selon les résultats de cette recherche, publiés dans la revue scientifique Journal de recherche géophysique, l’intensité du champ magnétique était alors de 15 microteslas. Actuellement, bien que variable, sa valeur moyenne est d’environ 30 microteslas. Le vent solaire a été nettement plus fort dans le passé, ce qui suggère que la protection de la surface de la Terre contre les rayonnements extérieurs s’est accrue au fil du temps. Ceci nous invite à fantasmer sur le lien entre la protection du champ et l’évolution de la vie sur la planète, la permettant d’abord puis facilitant le passage du milieu marin au milieu terrestre. Mais Nichols nous rappelle que son travail « n’offre aucune preuve ni pour ni contre la présence de la vie, ou avant, il y a 3,7 milliards d’années, mais seulement les conditions que connaîtrait toute vie actuelle ».

Les dates ne concordent pas : avant même la formation de ces roches groenlandaises, la vie bactérienne marine existait déjà. Il faudrait attendre plusieurs centaines de millions d’années pour que se produise ce que l’on appelle la Grande Oxydation. Et il faudra encore de nombreuses années pour que la vie sorte de l’eau et conquière la terre ferme. Mais rien de tout cela n’aurait pu se produire sans le champ magnétique et la magnétosphère terrestres.

Le champ magnétique terrestre est généré par le mélange du fer en fusion dans le noyau externe fluide, entraîné par les forces de convection à mesure que le noyau interne se solidifie. Au cours de la phase initiale de formation de la planète, la partie solide ne s’était pas encore formée, laissant des questions ouvertes sur la manière dont le champ magnétique était ensuite maintenu. Le chercheur britannique estime qu’il est très probable que la Terre « ait toujours généré un champ magnétique, en particulier au cours de son histoire la plus ancienne, lorsque la planète était très chaude et que la convection thermique dans le noyau aurait été vigoureuse ».

Pour les auteurs, comprendre comment l’intensité du champ magnétique terrestre a varié au fil du temps est également essentiel pour déterminer quand le noyau interne solide de la planète a commencé à se former. Cela aiderait à comprendre la rapidité avec laquelle la chaleur s’échappe des profondeurs de la Terre, ce qui est essentiel pour comprendre des processus tels que la tectonique des plaques. Et une clé pour l’avenir. Il reste encore un long chemin à parcourir pour que le noyau terrestre se refroidisse et se solidifie complètement, mais ce processus a dû se produire (ou se produit) sur d’autres planètes qui avaient et n’ont plus de champ magnétique et qui avaient et n’ont plus une atmosphère.

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