Les scientifiques explorent l'origine des ingrédients de la vie sur notre planète. Une étude récente propose que des composés volatils essentiels, comme l'hydrogène et le carbone, pourrait provenir d'un impact cataclysmique, le même qui a donné naissance à notre Lune, il y a plus de quatre milliards d'années. Ces
matériaux sont fondamentaux pour la
biologie, car ils forment la base des molécules organiques.
L'impacteur, nommé Theia, était un corps de la taille de Mars. Il aurait heurté la proto-Terre, apportant des volatils depuis les régions externes du Système solaire. Là -bas, les températures plus basses permettent à ces éléments de se condenser, contrairement aux zones proches du Soleil où ils restent gazeux.
Les chercheurs ont utilisé des modèles chimiques pour analyser des isotopes dans des météorites. En étudiant la désintégration radioactive du manganèse, ils ont pu retracer les premiers millions d'années de la formation terrestre. Cette méthode offre une fenêtre précise sur les processus anciens.
Les planètes internes, comme la Terre, se sont formées rapidement et ont épuisé leurs ressources locales en volatils. Theia, venant de plus loin, a comblé ce déficit. Cette collision a non seulement donné naissance à la Lune mais aurait aussi, selon les scientifiques, enrichi notre planète en matériaux essentiels à la vie.
Cette découverte suggère par conséquence que la vie pourrait être rare sur d'autres exoplanètes semblables. Sans un apport externe similaire, elles pourraient manquer des ingrédients critiques. L'habitabilité dans l'Univers pourrait dépendre de tels événements aléatoires.
Impression d'artiste d'un système protoplanétaire.
Crédit: ESO/L. Calçada
Qu'est-ce qu'un isotope et comment aide-t-il à dater les événements cosmiques ?
Les isotopes sont des variantes d'un même élément chimique qui diffèrent par leur nombre de neutrons. Par exemple, le carbone-12 et le carbone-14 sont des isotopes du carbone, avec des masses atomiques différentes.
La désintégration radioactive des isotopes instables, comme le manganèse-53 étudié ici, suit un rythme constant appelé demi-vie. En mesurant les produits de cette désintégration, les scientifiques peuvent calculer le temps écoulé depuis la formation des roches.
Cette technique, la datation isotopique, est largement utilisée en géologie et en planétologie. Elle permet de reconstituer l'histoire ancienne de la Terre et d'autres corps célestes avec une grande précision, remontant à des milliards d'années.
Dans l'étude actuelle, l'analyse des isotopes a révélé que Theia a apporté des volatils tôt dans l'histoire de la Terre, il y a environ 4,5 milliards d'années, offrant une pièce de plus au puzzle des origines de la vie sur Terre.
Comment les collisions planétaires influencent-elles l'évolution des systèmes stellaires ?
Les collisions entre corps célestes sont des événements survenant dans les jeunes systèmes planétaires. Elles peuvent fusionner des planètes, créer des lunes, ou disperser des matériaux dans l'espace, modifiant radicalement la composition et l'orbite des objets impliqués. De telles impacts transfèrent de l'énergie et de la matière, redistribuant les éléments essentiels comme l'eau et les composés organiques. Cela peut rendre certaines planètes habitables ou, au contraire, les stériliser.
Dans notre Système solaire, la collision avec Theia est un exemple majeur. Elle a non seulement formé la Lune mais aurait aussi importé des volatils sur Terre, démontrant comment des événements catastrophiques peuvent avoir des conséquences bénéfiques à long terme. Comprendre ces processus aide les astronomes à prédire l'habitabilité des exoplanètes et à mieux saisir la diversité des mondes dans l'Univers.