Le bassin d'Imbrium de la lune a peut-être été formé par un seul grand impact il y a environ 3,9 milliards d'années. Crédit :NASA
Bienvenue dans le système solaire primitif. Juste après la formation des planètes il y a plus de 4,5 milliards d'années, notre quartier cosmique était un endroit chaotique. Vagues de comètes, des astéroïdes et même des proto-planètes se sont précipités vers le système solaire interne, avec certains s'écraser sur Terre sur leur chemin.
Maintenant, une équipe dirigée par le géologue de l'Université du Colorado à Boulder, Stephen Mojzsis, a établi une nouvelle chronologie pour cette période violente de l'histoire de notre planète.
Dans une étude publiée aujourd'hui, les chercheurs se sont concentrés sur un phénomène appelé « migration de planète géante ». C'est le nom d'une étape de l'évolution du système solaire dans laquelle les plus grosses planètes, pour des raisons encore obscures, a commencé à s'éloigner du soleil.
En s'appuyant sur les enregistrements d'astéroïdes et d'autres sources, le groupe a estimé que cet événement altérant le système solaire s'était produit il y a 4,48 milliards d'années, bien plus tôt que certains scientifiques ne l'avaient proposé auparavant.
Les résultats, Mojzsis a dit, pourrait fournir aux scientifiques de précieux indices sur le moment où la vie aurait pu apparaître pour la première fois sur Terre.
"Nous savons que la migration des planètes géantes doit avoir eu lieu pour expliquer la structure orbitale actuelle du système solaire externe, " dit Mojzsis, professeur au Département des sciences géologiques. "Mais jusqu'à cette étude, personne ne savait quand c'était arrivé."
C'est un débat qui, au moins en partie, se résume aux roches lunaires collectées par les astronautes d'Apollo, dont beaucoup semblaient n'avoir que 3,9 milliards d'années, des centaines de millions d'années plus jeune que la lune elle-même.
Pour expliquer ces âges, certains chercheurs ont suggéré que notre lune, et la Terre, ont été frappés par une vague de comètes et d'astéroïdes à cette époque. Mais tout le monde n'était pas d'accord avec la théorie, dit Mojzsis.
Le cratère Hadley sur Mars. Crédit :ESA
"Il s'avère que la partie de la lune sur laquelle nous avons atterri est très inhabituelle, " il a dit. " Il est fortement affecté par un grand impact, le bassin d'Imbrium, qui a environ 3,9 milliards d'années et affecte presque tout ce que nous avons échantillonné."
Pour contourner ce biais, les chercheurs ont décidé de compiler les âges à partir d'une base de données exhaustive des météorites qui s'étaient écrasées sur Terre.
"Les surfaces des planètes intérieures ont été largement remaniées à la fois par des impacts et des événements indigènes jusqu'à il y a environ 4 milliards d'années, " a déclaré le co-auteur de l'étude Ramon Brasser de l'Institut des sciences de la Terre à Tokyo. " Il n'en va pas de même pour les astéroïdes. Leur palmarès remonte à bien plus loin."
Mais ces enregistrements, l'équipe a découvert, ne remonte qu'à environ 4,5 milliards d'années.
Pour les chercheurs, cela ne présentait qu'une seule possibilité :le système solaire devait avoir subi un bombardement majeur juste avant cette date butoir. Très gros impacts, Mojzsis a dit, peuvent faire fondre les roches et réinitialiser de manière variable leurs âges radioactifs, un peu comme secouer un croquis.
Mojzsis a expliqué que ce carnage a probablement été déclenché par les planètes géantes du système solaire, que les chercheurs pensent formées beaucoup plus étroitement qu'elles ne le sont aujourd'hui. À l'aide de simulations informatiques, cependant, son groupe a démontré que ces corps ont commencé à ramper vers leurs emplacements actuels il y a environ 4,48 milliards d'années.
Dans le processus, ils ont dispersé les débris dans leur sillage, en envoyant une partie vers la Terre et sa lune alors jeune.
Les résultats, Mojzsis ajouté, ouvre une nouvelle fenêtre sur le moment où la vie a peut-être évolué sur Terre. Sur la base des résultats de l'équipe, notre planète a peut-être été suffisamment calme pour abriter des organismes vivants il y a 4,4 milliards d'années.