chondrites primitives, météorites pierreuses non fondues, sont considérés comme les éléments constitutifs de la Terre. Parce que les planètes terrestres ont connu une différenciation chimique dans le noyau, manteau, et hydrosphère, le modèle d'abondance élémentaire de certains éléments à la surface planétaire n'est pas chondritique. En d'autres termes, le modèle d'abondance non chondritique des éléments sur la surface planétaire est une clé pour comprendre les processus de différenciation chimique des planètes terrestres.

Il a été rapporté que le rapport du fluor au chlore dans le silicate de la Terre (manteau + hydrosphère) est super-chondritique. Ceci indique un enrichissement en fluor de la Terre silicatée par rapport au chlore pendant et/ou après la formation de la Terre. Cependant, les processus qui ont produit le rapport F/Cl super-chondritique de la Terre sont mal compris. Afin d'étudier l'origine du rapport F/Cl non chondritique de la Terre, le groupe de recherche de l'université d'Ehime et de l'université de Tokyo a simulé expérimentalement le fractionnement du fluor et du chlore pendant la cristallisation du magma océanique à l'aide d'un appareil à haute pression (Kuwahara et al., 2019). Les chercheurs ont découvert que le fluor était modérément compatible avec la bridgmanite, le minéral le plus dominant du manteau terrestre, mais le chlore était hautement incompatible avec les minéraux du manteau, y compris la bridgmanite. Cela indique que le manteau cristallisé, résultant d'un océan de magma, aurait été enrichi en fluor, et le chlore s'est peut-être concentré à la surface de la planète.

Après la cristallisation du magma océanique, comment le rapport super-chondritique F/Cl dans la Terre silicatée a-t-il été établi ? Kuwahara et al. (2019) ont proposé la fuite de l'hydrosphère lors de la formation de la Terre. Dans ce scénario, le chlore est sélectivement perdu dans l'espace tandis que le fluor est retenu dans le silicate de la Terre, en augmentant le rapport F/Cl. De façon intéressante, des études antérieures ont également proposé le même scénario pour expliquer le rapport Ar/Xe de la Terre silicatée (Shcheka et Keppler, 2012). Ces résultats suggèrent que la première atmosphère et, peut-être, l'océan de la Terre n'a peut-être pas survécu. Si c'est le cas, l'atmosphère et l'océan actuels de la Terre pourraient tous les deux être le deuxième, ayant leurs origines dans le dégazage du manteau et/ou la livraison par impact de substances volatiles après la formation de la Terre.