Plus de 90 % de la croûte continentale de la Terre est constituée de minéraux riches en silice, comme le feldspath et le quartz. Mais d'où vient ce matériau enrichi en silice ? Et pourrait-il fournir un indice dans la recherche de la vie sur d'autres planètes ?

La théorie conventionnelle soutient que tous les ingrédients de la croûte terrestre primitive ont été formés par l'activité volcanique. Maintenant, cependant, Don Baker et Kassandra Sofonio, scientifiques de l'Université McGill, ont publié une théorie avec une nouvelle tournure :certains des composants chimiques de ce matériau se sont déposés sur la première surface de la Terre à partir de l'atmosphère humide qui régnait à l'époque.

D'abord, un peu d'histoire géochimique ancienne :les scientifiques pensent qu'un planétoïde de la taille de Mars s'est enfoncé dans la proto-Terre il y a environ 4,5 milliards d'années, faire fondre la Terre et la transformer en un océan de magma. À la suite de cet impact, qui a également créé suffisamment de débris pour former la lune, la surface de la Terre s'est progressivement refroidie jusqu'à devenir plus ou moins solide. La nouvelle théorie de Baker, comme le conventionnel, est basé sur cette prémisse.

L'atmosphère après cette collision, cependant, consistait en de la vapeur à haute température qui dissolvait des roches sur la surface immédiate de la Terre - "un peu comme la façon dont le sucre est dissous dans le café, " explique Baker. C'est là que la nouvelle ride entre en jeu. " Ces minéraux dissous sont montés dans la haute atmosphère et se sont refroidis, et puis ces matériaux de silicate qui ont été dissous à la surface commenceraient à se séparer et à retomber sur Terre dans ce que nous appelons une pluie de silicate."

Pour tester cette théorie, Boulanger et co-auteur Kassandra Sofonio, un assistant de recherche de premier cycle à McGill, passé des mois à développer une série d'expériences en laboratoire conçues pour imiter les conditions de vapeur sur la Terre primitive. Un mélange de matériaux de terre de silicate en vrac et d'eau a été fondu dans l'air à 1, 550 degrés Celsius, puis réduit en poudre. De petites quantités de poudre, avec de l'eau, ont ensuite été enfermés dans des capsules de palladium en or, placé dans un récipient sous pression et chauffé à environ 727 degrés Celsius et 100 fois la pression à la surface de la Terre pour simuler les conditions dans l'atmosphère terrestre environ 1 million d'années après l'impact de la formation de la lune. Après chaque expérience, les échantillons ont été rapidement trempés et le matériau qui avait été dissous dans la vapeur à haute température analysé.

Les expériences ont été guidées par les expériences précédentes d'autres scientifiques sur les interactions roche-eau à haute pression, et par les propres calculs préliminaires de l'équipe de McGill, Remarques de Baker. Toutefois, "nous avons été surpris par la similitude du matériau de silicate dissous produit par les expériences" avec celui trouvé dans la croûte terrestre.

Leur papier résultant, publié dans la revue Lettres des sciences de la Terre et des planètes , propose une nouvelle théorie du « métasomatisme aérien » - un terme inventé par Sofonio pour décrire le processus par lequel les minéraux de silice se sont condensés et sont retombés sur terre sur environ un million d'années, produisant certains des premiers spécimens de roche connus aujourd'hui.

"Notre expérience montre la chimie de ce processus, " et pourrait fournir aux scientifiques des indices importants sur les exoplanètes qui pourraient avoir la capacité d'abriter la vie, selon Baker.

"Cette fois dans l'histoire de la Terre primitive est toujours très excitante, " ajoute-t-il. " Beaucoup de gens pensent que la vie a commencé très tôt après ces événements dont nous parlons. Cela met en place les étapes pour que la Terre soit prête à supporter la vie. »