Selon Craig Martin, déchiffrer le passé géologique de la Terre, c'est comme une fourmi qui grimpe sur un accident de voiture. "Vous devez comprendre comment l'accident de voiture s'est produit, à quelle vitesse les voitures allaient, à quel angle ils ont percuté, " explique Martine, un étudiant diplômé du Département de la Terre du MIT, Sciences de l'atmosphère et des planètes (EAPS). "Tu n'es qu'une petite fourmi errant dans ce chaos massif, " il ajoute.

Le site du crash sur lequel Martin enquête est l'Himalaya, un 1, Chaîne de montagnes de 400 miles qui s'est élevée lorsque les plaques tectoniques indienne et eurasienne se sont froissées. « L'idée dominante est :il y avait l'Eurasie ; il y avait l'Inde ; et ils sont entrés en collision il y a 50 millions d'années, " dit Olivier Jagoutz, professeur agrégé à l'EAPS et conseiller de Martin. "Nous pensons que c'était beaucoup plus compliqué que ça, car c'est toujours plus compliqué."

Travail de détective à 11 ans 000 pieds

Il y a 80 millions d'années, L'Inde et l'Eurasie étaient 4, 000 miles de distance, séparés par une ancienne étendue d'eau que les géologues appellent l'océan Néotéthys, mais Jagoutz pense qu'il y avait plus que de l'eau de mer entre les deux. Il n'est pas seul. De nombreux géologues s'accordent sur l'existence d'un arc d'îles volcaniques qui s'est formé à la limite d'une plaque tectonique plus petite, semblable aux îles Mariannes dans l'océan Pacifique. Cependant, il y a débat sur la question de savoir si ces îles sont d'abord entrées en collision avec la plaque eurasienne au nord ou la plaque indienne au sud. L'hypothèse de Jagoutz est la dernière. "Si j'ai raison, l'arc se trouve près de l'équateur. Si les autres ont raison, les fragments doivent être à 20 degrés nord, " explique-t-il. " C'est comme ça que c'est simple. " Mais cela peut signifier un monde de différence en termes d'explication du paléoclimat - pas seulement dans l'Himalaya, mais globalement aussi.

Pour tester cette hypothèse, Jagoutz et Martin se sont tournés vers le paléomagnétisme. Certains minéraux de roche, comme la magnétite, contiennent du fer et agissent comme de minuscules barres magnétiques, orientant leur aimantation le long du champ magnétique terrestre. A l'équateur, la magnétite dans les roches nouvellement formées sera magnétisée parallèlement au sol mais plus elle se trouve au nord ou au sud, plus l'aimantation sera inclinée. « On peut mesurer, essentiellement, la latitude à laquelle un rocher s'est formé, " explique Martine.

Si vous deviez prendre une tranche de la région du Kohistan-Ladakh de l'Himalaya au nord de l'Inde, vous verriez une succession de couches rocheuses représentant la plaque Inde et la plaque Eurasie, avec l'arc insulaire volcanique pris en sandwich entre les deux. "C'est pourquoi le Ladakh est un endroit vraiment cool où aller, parce que tu peux marcher à travers toute cette collision, " dit Martine.

A l'été 2018, Martin et Jade Fischer, une double spécialisation junior en EAPS et physique, passé six semaines au Ladakh à collecter des échantillons de roches volcaniques. De retour au MIT, Martin a mesuré la signature paléomagnétique de ces roches, et ses résultats ont placé l'arc Kohistan-Ladakh juste à l'équateur, en accord avec la théorie de Jagoutz.

Une collaboration magnétique

Megan Guenther, un junior en EAPS, entendu parler pour la première fois de la possibilité de faire du travail sur le terrain au Ladakh lorsque Martin a fait une présentation sur ses recherches dans son cours de géologie structurale l'automne dernier. "À la fin, il nous a dit qu'il y retournerait probablement et pour lui faire savoir si nous étions intéressés, " explique Guenther. "Je lui ai envoyé un e-mail une heure plus tard."

Guenther cherchait une chance d'acquérir plus d'expérience sur le terrain. Elle travaille sur les compositions de lunettes lunaires avec Tim Grove, le professeur Robert R. Shrock des sciences de la Terre et des planètes, où la recherche se déroule entièrement en laboratoire. "Vous ne pouvez pas vraiment travailler sur le terrain sur la lune, ", plaisante-t-elle.

L'été dernier, Guenther et Martin ont passé six semaines au Ladakh à collecter des échantillons de roche de la plaque eurasienne pour prouver que ce n'était pas aussi plus au sud, cartographier la région et faire des analyses structurelles. Guenther et Martin ont tous deux été soutenus par le MIT International Science and Technology Initiatives (MISTI) et le MISTI Global Seed Fund.

MISTI et Jagoutz remontent à longtemps, avec MISTI finançant des excursions en classe, sorties sur le terrain du département, et un certain nombre d'étudiants de Jagoutz. "MISTI-Inde a été bon pour nous, " dit-il. " Ils ont financé l'atelier où nous avons imaginé tout le concept de ce travail. " Et, dit Jagoutz, les étudiants aiment vraiment l'expérience. "Ils sont influencés par ça, et beaucoup de gens ont choisi leur cheminement de carrière après cela, " dit Jagoutz. " En fin de compte, c'est l'essence même de MISTI :une expérience qui indique aux étudiants qu'ils veulent se lancer dans la science. »

Pour Guenther, le voyage a été une partie essentielle de sa formation de géologue. "Je me sens beaucoup plus confiant en tant que géologue de terrain, c'est exactement ce que je voulais, " dit-elle. Cela lui a aussi impressionné l'échelle titanesque de la géologie. " L'échelle de tout est si folle, " dit Guenther. " Tu as déjà 11 ans, 000 pieds, le minimum, tout le temps, et puis ces énormes montagnes dominent ça."

En résolvant l'histoire de la collision qui a abouti à l'Himalaya, Jagoutz et son équipe ont également mis en lumière ses implications mondiales. Collisions à grande échelle, Jagoutz explique, n'ont pas que des effets locaux, et dans le cas de l'Himalaya, ils peuvent également expliquer certains des événements glaciaires passés de la Terre. "C'est ce qui est bien avec la géologie :les dimensions, " dit Jagoutz. " Vous regardez un cristal de magnétite dans une roche, et il vous indique comment fonctionne le refroidissement global."

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un site populaire qui couvre l'actualité de la recherche du MIT, innovation et enseignement.