Le volcan de Yellowstone nous raconte la formation de la Terre

Publié par Redbran le 13/06/2020 à 13:00
Source: CNRS INSU
Nous ne savons toujours pas quand et comment la Terre a acquis les éléments volatils, tels que le carbone, l'azote, l'oxygène et l'eau, qui lui ont permis de devenir la seule planète du système solaire présentant des conditions favorables au développement de la vie (La vie est le nom donné :). Dans le but d'avancer sur cette question, un groupe de scientifiques a étudié les isotopes des gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz...) rares présents dans le supervolcan de Yellowstone aux États-Unis. Les gaz rares ne sont pas influencés par des processus chimiques ou biologiques et peuvent donc être utilisés comme empreinte génétique (Une empreinte génétique ou profil génétique est le résultat d'une analyse génétique, rendant possible l'identification d'une...) afin de retracer l'origine des éléments volatils majeurs sur Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre...). Quant au volcan (Un volcan est un relief terrestre, sous-marin ou extra-terrestre formé par l'éjection et l'empilement de matériaux issus de la montée d'un magma sous forme de lave et de tephras tels que...) de Yellowstone, c'est un lieu idéal (En mathématiques, un idéal est une structure algébrique définie dans un anneau. Les idéaux généralisent de façon féconde l'étude de la divisibilité pour les entiers. Il est ainsi...) pour étudier la composition géochimique primordiale de la Terre car les émissions volcaniques puisent leur source dans un panache mantellique provenant du manteau profond.


Piscine d'Emeraude dans le bassin de sable noir à Yellowstone

L'équipe a découvert que la région du manteau terrestre alimentant le volcan préserve des signatures du krypton (Le krypton est un élément chimique, de symbole Kr et de numéro atomique 36.) et du xénon (Le xénon est un élément chimique, de symbole Xe et de numéro atomique 54. Le xénon est un gaz noble, inodore et incolore. Dans une lampe à décharge, il émet une...) qui ressemblent de très près à celles trouvées dans les météorites. Plus important encore, les auteurs de cette étude ont utilisé une singularité (D'une manière générale, le mot singularité décrit le caractère singulier de quelque chose ou de quelqu'un. En particulier, le terme est employé dans les domaines suivants :) des isotopes du xénon pour démontrer que les gaz rares contenus dans le manteau source du volcan sont restés isolés dans la terre profonde durant la majeure partie de l'histoire de la Terre.

Cette étude suggère donc que la Terre a toujours été capable de retenir ses éléments volatils, malgré son passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur une échelle des temps centrée sur le présent....) chaotique, et qu'un apport tardif de comètes ou d'astéroïdes n'est pas forcément nécessaire pour expliquer la présence d'un environnent propice à l'émergence de la vie à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois...) de la Terre. L'équipe de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la...) se prépare déjà pour une prochaine campagne (La campagne, aussi appelée milieu rural désigne l'ensemble des espaces cultivés habités, elle s'oppose aux concepts de ville, d'agglomération ou de milieu urbain. La campagne est caractérisée par une...) d'échantillonnage (L'échantillonnage est la sélection d'une partie dans un tout. Il s'agit d'une notion importante en métrologie : lorsqu'on ne peut pas saisir un...) dans le parc national de Yellowstone (Le Parc national de Yellowstone (Yellowstone National Park) est situé aux États-Unis, dans le nord-ouest du Wyoming. Une petite partie du parc se trouve sur les États voisins de l'Idaho et du Montana. Créé en 1872,...).

En savoir plus:
Identification of chondritic krypton and xenon in Yellowstone gases and the timing of terrestrial volatile accretion - PNAS.
Michael Broadley, Peter Barry, David Bekaert, David Byrne, Antonio Caracausi, Christopher Ballentine, Bernard Marty.
https://doi.org/10.1073/pnas.2003907117

Contact:
Michael Broadley - CRPG
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