De nouvelles recherches géochimiques indiquent que les théories existantes sur la formation de la Terre peuvent être erronées. Précédemment, les chercheurs pensaient qu'il y avait un manque de zinc dans le noyau de la Terre. Cependant, des chercheurs explorant la relation entre le zinc (Zn) et le soufre (S) dans les conditions présentes au moment de la formation de la Terre il y a plus de 4 milliards d'années ont découvert qu'il y a une quantité substantielle de Zn dans le noyau de la Terre. Cela implique que les éléments constitutifs de la Terre doivent être différents de ce qui a été supposé. Le travail est présenté à la conférence de géochimie Goldschmidt à Paris.

Les chercheurs, de l'Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) a fondu des mélanges de métaux riches en fer et de composés silicatés contenant du Zn et du S à des températures et des pressions élevées allant jusqu'à 80 GPa et 4100K pour simuler expérimentalement la différenciation noyau-manteau au moment de la formation. Ils ont ensuite mesuré comment ces éléments étaient distribués (partitionnés) entre le noyau et le manteau de leurs expériences. Lorsqu'ils ont introduit leurs résultats dans des modèles informatiques de la formation de la Terre, ils ont constaté qu'aucun des modèles canoniques ne peut reproduire suffisamment le rapport S/Zn du manteau actuel. Cela signifie que les estimations actuelles de la composition de la Terre, y compris son noyau, doivent être modifiés ; donc, théories sur la formation du noyau et du manteau, c'est-à-dire la Terre—peut également avoir besoin d'être révisé.

"La plupart des théories sont basées sur la formation de la Terre à partir de seulement deux types de météorites pierreuses, les chondrites CI ou chondrites à enstatite. Cependant, ce nouveau travail indique que la Terre doit s'être formée à partir d'une source plus pauvre en S; en termes de géochimie, le meilleur candidat pour ce matériau est les chondrites CH riches en métaux, " a déclaré Brandon Mahan (Institut de Physique du Globe de Paris).

"Les chondrites CH ont été classées pour la première fois en 1985, et seulement quelques dizaines d'exemples ont été identifiés. Ils sont riches en fer métallique et pauvres en éléments facilement vaporisables, ce qui indique une formation à très haute température, mais ils contiennent aussi quelques pour cent de minéraux aquifères, ce qui, paradoxalement, indique des températures basses.

Cela signifie que les chondrites CH, tout comme la Terre, ont une histoire de formation très complexe, ce qui leur a donné des caractéristiques des deux extrêmes de chaud et de froid. Si les résultats sont valides, cela indique que les éléments constitutifs de la Terre peuvent être un peu plus exotiques qu'on ne le pensait auparavant. Les théories existantes de la formation de la Terre sont largement basées sur la géochimie. L'un des principaux indices géochimiques de la formation de la Terre réside dans la manière dont les éléments tels que le Zn et le S dans les météorites sont associés dans un rapport relativement bien connu, ce qui signifie que si vous connaissez la quantité de Zn dans une météorite, vous pouvez estimer la quantité de S.

"Nous avons décidé de tester si ce rapport était le même pour la Terre en croissance qu'il l'est aujourd'hui en utilisant divers matériaux sources possibles, " a déclaré Brandon Mahan. "Nous avons constaté que dans des conditions similaires à celles estimées lors de la formation de la Terre, Le Zn a tendance à se répartir entre le noyau et le manteau différemment de ce que nous pensions, c'est-à-dire qu'il y en aura une quantité importante liée au noyau de la Terre. Basé sur les modèles précédents, si nous pouvons placer plus de Zn dans le noyau, puis par association, vous placez également plus de S dans le noyau, beaucoup plus, En réalité, que la plupart des observations actuelles ne le suggèrent."

"La plupart des estimations plafonnent la quantité de soufre dans le noyau de la Terre à environ 2%, " dit Mahan. " Si cela est vrai, puis l'utilisation de la plupart des météorites connues comme matériau source pour la Terre place le rapport S/Zn du manteau bien au-dessus des valeurs actuellement acceptées, car trop de S finit dans le manteau, indiquant que la Terre ne peut peut-être pas être fabriquée à partir de l'un des matériaux du système solaire qui ont déjà été proposés comme matériau de base. Mais si les éléments constitutifs de la Terre étaient quelque chose comme les chondrites CH, cela pourrait nous donner une Terre assez similaire à celle que nous voyons aujourd'hui."