Le professeur Balz Kamber a une nouvelle théorie sur l'évolution thermique de la Terre. Crédit :Université de technologie du Queensland
Un géologue de QUT a publié une nouvelle théorie sur l'évolution thermique de la Terre il y a des milliards d'années qui explique pourquoi les diamants se sont formés comme des pierres précieuses plutôt que comme de simples morceaux de graphite commun.
Dans l'étude, publié dans la revue Géologie chimique , les chercheurs ont examiné les niveaux d'oxyde de magnésium dans des milliers de roches volcaniques, datant d'au moins 2,5 milliards d'années, qui avaient été collectés dans le monde entier.
Professeur Balz Kamber, de la Terre de QUT, École des sciences de l'environnement et de la biologie, co-auteur de l'étude avec le professeur Emma Tomlinson, du département de géologie du Trinity College de Dublin. La recherche remet en question une théorie commune sur l'évolution de la Terre et explique pourquoi le manteau terrestre était suffisamment froid pour produire des diamants à l'ère archéenne il y a entre 4 et 2,5 milliards d'années.
Le professeur Kamber a déclaré que l'analyse des niveaux d'oxyde de magnésium dans les échantillons de roche de l'ère archéenne contredit la croyance conventionnelle selon laquelle le manteau terrestre était beaucoup plus chaud qu'il ne l'est aujourd'hui.
"Nous savons pertinemment que la Terre produisait beaucoup plus de chaleur à l'époque, trois à deux fois et demie, " dit le professeur Kamber.
La théorie dominante parmi les pétrologues qui étudient l'origine, structure et composition des roches, est que l'ensemble du manteau terrestre était nettement plus chaud jusqu'à il y a 2,5 milliards d'années.
Mais l'analyse du professeur Kamber est que la théorie dominante n'a qu'à moitié raison. Il a dit que tandis que le manteau inférieur était beaucoup plus chaud, le manteau supérieur qui est la zone jusqu'à 670 km n'était pas plus chaud qu'il ne l'est de nos jours.
"C'est le manteau supérieur qui compte parce que les roches volcaniques que nous observons, ils viennent du manteau supérieur, " dit le professeur Kamber.
Pour expliquer la théorie, Le professeur Kamber utilise l'analogie de quelqu'un essayant de réchauffer sa chambre en hiver en augmentant le chauffage mais en omettant de fermer les fenêtres.
"Vous pouvez produire autant de chaleur que vous le souhaitez mais il ne fait pas plus chaud, " il a dit.
« Donc, ce qui nous intéresse en fait, ce n'est pas la quantité de chaleur que nous produisons, mais comme il faisait chaud à l'intérieur de la terre.
« L'hypothèse a été :plus de chaleur, donc il faisait plus chaud. Mais ce que nous montrons c'est :plus de chaleur mais pas plus chaud.
"La Terre produisait plus de chaleur mais s'en débarrassait aussi, ouvrant plus de fenêtres pour ainsi dire."
La théorie vient des preuves stockées dans les roches anciennes sur leur niveau d'oxyde de magnésium. Le professeur Kamber a déclaré que les niveaux d'oxyde de magnésium dans la grande majorité des échantillons de roche de cette date étaient similaires aux laves modernes, ce qui indiquait que les températures étaient similaires.
"Les expérimentateurs peuvent recréer les conditions qui conduisent à la fonte du manteau, " dit le professeur Kamber.
"Et ces expériences nous informent sans aucun doute que plus le manteau où il fond est chaud, plus il y a de magnésium dans la fonte.
"Notre hypothèse était que nous trouverions plus de magnésium dans les roches plus anciennes qu'aujourd'hui.
"Il y a des roches qui ont plus de magnésium mais elles ne viennent pas du manteau supérieur."
Le professeur Balz Kamber dit que le manteau supérieur était plus froid qu'on ne le pensait auparavant. Crédit :Université de technologie du Queensland
La théorie froide du manteau supérieur aide à expliquer la formation des diamants, dont la plupart se sont formés au cours de cette période et se seraient transformés en morceaux de graphite si le manteau supérieur était trop chaud.
L'article du professeur Kamber décrivant comment la preuve que le manteau supérieur était relativement froid a depuis été étayé par une étude publiée par coïncidence quelques jours plus tard dans la revue AGU100 par une équipe d'Allemands, Des géologues américains et britanniques qui ont avancé une théorie similaire.
La compréhension que le manteau supérieur il y a 2,5 milliards d'années était beaucoup plus froid qu'on ne le pensait auparavant répond également à un autre sujet de controverse de longue date qui a divisé les géologues concernant le mouvement des plaques tectoniques.
Si le manteau supérieur avait été beaucoup plus chaud il y a 2,5 millions d'années, alors les plaques océaniques auraient été plus épaisses et difficiles à passer les unes sous les autres.
La nouvelle preuve d'un manteau supérieur plus frais, qui aurait brassé des roches chaudes du manteau inférieur vers la surface pour libérer la chaleur, explique comment les plaques chevauchant cela se seraient déplacées rapidement et se seraient heurtées les unes aux autres.
Le professeur Kamber a déclaré que comprendre l'évolution thermique de la Terre était essentiel pour comprendre les nombreux aspects de notre planète, comme l'évolution de l'atmosphère, l'émergence de la terre, et l'évolution de la vie.
"Un géologue considère l'état actuel comme l'histoire accumulée de plus de 4 milliards d'années, " dit le professeur Kamber.
"Nous ne pouvons pas comprendre pleinement le présent si nous ne comprenons pas ce voyage."
