La jeune Terre aurait connu une période particulièrement favorable à la chimie précédant la vie il y a environ 4,33 milliards d'années.
À cette époque, notre planète ne ressemblait guère à celle d'aujourd'hui. Elle subissait encore de nombreux impacts d'astéroïdes et de comètes. Les plus violents pouvaient chauffer fortement la surface, vaporiser de l'eau et détruire les molécules fragiles déjà présentes.
Reconstitution artistique d'une Terre très jeune, à l'Hadéen, montrée avec une surface encore fortement chauffée.
Crédit : Jeancarlosptino / Wikimedia Commons — CC BY-SA 4.0.
Des chercheurs ont reconstitué cette période avec un modèle informatique en trois dimensions. Leur simulation couvre un milliard d'années, entre 4,5 et 3,5 milliards d'années avant notre époque. Elle calcule notamment comment les impacts réchauffaient la croûte terrestre et combien de temps cette chaleur persistait.
L'équipe a ensuite comparé ces températures à celles que peuvent supporter plusieurs molécules liées à la vie. Parmi elles figure l'ARN, une molécule capable de porter de l'information génétique. Une hypothèse propose qu'avant les premières cellules modernes, des systèmes fondés sur l'ARN aient précédé l'ADN et les protéines actuelles.
Selon le modèle, les grands impacts ont régulièrement rendu de vastes régions inhospitalières jusqu'à environ 4,4 milliards d'années. La situation a ensuite changé. Les collisions sont devenues moins destructrices et des zones assez fraîches ont pu persister près de la surface. Les molécules nécessaires à une chimie prébiotique pouvaient alors rester intactes plus longtemps.
Reconstitution artistique de la Terre primitive soumise à des impacts et à une activité volcanique intense.
Paradoxalement, les impacts pouvaient aussi créer des lieux intéressants pour cette chimie. L'eau circulant dans des roches chaudes produit des systèmes hydrothermaux. Ceux-ci réunissent eau, chaleur et énergie chimique. Vers 4,33 milliards d'années, ces environnements auraient été nombreux, à un moment où la planète n'était plus régulièrement stérilisée par de grandes collisions.
Les résultats des chercheurs indiquent qu'à ce moment, les conditions physiques auraient pu permettre à des réactions chimiques liées aux origines de la vie de se maintenir durablement.
Cette période est antérieure de plus de 100 millions d'années aux estimations de l'apparition de l'ancêtre commun aux formes de vie actuelles. On a donc ici un scénario qui laisse un délai significatif de bonnes conditions chimiques avant l'émergence de la vie.
Les chercheurs veulent désormais mieux relier ces modèles thermiques aux réactions chimiques possibles dans les anciens systèmes hydrothermaux.