Des nuages interstellaires ont-ils été à l'origine de la Terre "Boule-de-neige" ?

Les scientifiques sont pratiquement certains que la Terre est passée par une glaciation totale, dite "boule-de-neige", il y a 600 à 800 millions d'années. La planète était alors entièrement recouverte de neige et de glace. Une nouvelle théorie pour expliquer ce refroidissement extrême est que le système solaire ait traversé un nuage interstellaire de poussières et de gaz, qui a obscurci la lumière du soleil. Même si le nuage n'a pas complètement occulté l'ensoleillement, il pourrait avoir permis aux particules chargées de pénétrer l'atmosphère de la Terre et de détruire la couche d'ozone.


Il y a des millions d'années, des nuages interstellaires géants ont pu conduire à des extinctions massives, selon deux récents exposés techniques rapportés par l'institut d'Astrobiologie de la NASA. Un des rapports trace les grandes lignes d'un scénario assez improbable dans lequel la Terre se serait directement congelée après que le système solaire ait traversé des nuages extrêmement denses. Dans un scénario plus probable, des nuages moléculaires géants moins compacts ont pu permettre aux particules chargées de pénétrer l'atmosphère de la Terre, entraînant la destruction d'une grande partie de la couche d'ozone protectrice de la planète.

"Des modèles informatiques montrent que des changements catastrophiques de climat ont pu être provoqués par la poussière interstellaire s'accumulant dans l'atmosphère de la Terre pendant l'immersion du système solaire dans un nuage dense de l'espace", indique Alex Pavlov, scientifique à l'Université du Colorado et auteur principal des deux rapports. La couche résultante de poussière planant au-dessus de la Terre aurait absorbé et dispersé le rayonnement solaire, en permettant cependant à la chaleur de la planète de s'évacuer dans l'espace, entraînant une glaciation complète de la Terre.

"On pense qu'il y a 600 ou 800 millions d'années, au moins deux des quatre glaciations furent des glaciations dites "boule-de-neige". La question est de savoir ce qui les a déclenchées", continue Pavlov. Pour lui, cette hypothèse doit être confirmée par les géologues. Ils doivent analyser les roches des couches associées aux glaciations totales pour y évaluer la proportion d'uranium 235. Cet isotope n'est pas produit naturellement sur Terre ou dans le système solaire, mais il est constamment produit dans les nuages interstellaires par l'explosion des étoiles en supernovae.

Des changements soudains et minimes du ratio Uranium 235/238 dans des couches rocheuses seraient la preuve de la présence de matières interstellaires en provenance des supernovae. Les collisions du système solaire avec les nuages très denses de l'espace sont rares, mais selon les recherches de Pavlov, des collisions plus fréquentes avec des nuages moyennement denses, auraient pu être tout aussi dévastatrices. Il a tracé les grandes lignes d'une série complexe d'événements qui auraient comme conséquence la perte d'une partie importante de la couche d'ozone protectrice de la Terre.

Un scénario catastrophe

Le scénario commence lorsque la Terre traverse un nuage modérément dense et incapable de comprimer l'héliosphère jusqu'à la zone orbitale de la Terre. L'héliosphère, qui est la zone qui s'étend en temps normal depuis la surface du soleil jusque bien après les orbites des planètes lointaines, continue donc à maintenir les particules de poussière loin de la planète.

Cependant, en raison du flux élevé de l'hydrogène du nuage dans l'héliosphère, le soleil augmente alors considérablement sa production de rayons cosmiques électriquement chargés avec pour conséquence l'accroissement du flux de rayons cosmiques vers la Terre. Normalement, le champ magnétique et la couche d'ozone protègent la vie contre ces rayons cosmiques et le rayonnement ultraviolet dangereux du soleil.

Les nuages interstellaires peu denses sont énormes, et le système solaire pourrait mettre 500 000 ans pour en traverser un. Pendant cette période, la Terre subirait au moins une inversion magnétique durant laquelle les rayons cosmiques pourraient pénétrer l'atmosphère terrestre au lieu d'être déviés par le champ magnétique de la planète.

Les rayons cosmiques, traversant l'atmosphère, auront brisé les molécules d'azote et formé des oxydes d'azote. Selon Pavlov, ces catalyseurs auraient entrainé la destruction de pratiquement 40% de l'ozone protecteur dans l'atmosphère supérieure de la planète et l'élimination d'environ 80% de l'ozone au-dessus des régions polaires.