L'azote représente environ 78 % de l'air que nous respirons. Mais les scientifiques n'ont jamais pleinement compris comment il est devenu présent dans l'atmosphère autour de la Terre et d'autres planètes.

Avec le carbone, l'hydrogène et le soufre, d'autres éléments essentiels à la vie, l'azote est un élément volatil, ce qui signifie que ses molécules se transforment de liquide en gaz à basse température. Et en raison des températures extrêmement élevées qui existaient lorsque les planètes se sont formées, la pensée va, l'azote et ses compagnons volatils auraient dû être perdus au cours de ce processus.

De nouvelles recherches menées par des scientifiques de l'UCLA pourraient aider à résoudre la question de savoir si notre atmosphère a été formée par des gaz naturellement émis par l'intérieur de la Terre, à travers des événements tels que des éruptions volcaniques, par exemple, ou a été ajouté plus tard, peut-être en raison de la collision de comètes avec la Terre peu de temps après sa formation.

L'étude, par Edward Young, un professeur de terre, planétaire, et sciences de l'espace, et Jabrane Labidi, un stagiaire postdoctoral de l'UCLA, a été publié dans la revue La nature . Leurs travaux fournissent un argument solide pour le deuxième scénario.

"Si l'azote était ajouté après la construction de la Terre, alors l'azote au plus profond de la Terre aurait dû commencer dans l'atmosphère, entraînés par des processus géologiques et géochimiques comme l'altération de la roche, " a dit le jeune.

Répondre aux questions sur le fonctionnement de notre planète et sur les sources des éléments qui soutiennent la vie permet aux scientifiques de mieux comprendre à quel point les circonstances peuvent créer des planètes habitables.

Pour recueillir un large échantillon de gaz volcaniques, les deux scientifiques de l'UCLA ont collaboré avec des géochimistes au Canada, La France, l'Islande et l'Italie, en plus des scientifiques du Woods Hole Oceanographic Institute dans le Massachusetts et de l'Université du Nouveau-Mexique. L'équipe a comparé la composition des molécules d'azote provenant des profondeurs de la Terre avec de l'azote sans aucune contamination de l'air provenant d'échantillons broyés du fond de l'océan.

"Nous avons découvert qu'une grande partie de l'azote sortant des systèmes volcaniques sous forme de molécules d'azote est en fait composé de molécules d'azote de l'air, " dit Labidi, le premier auteur de l'article. "Essentiellement, l'air contamine les gaz volcaniques."

L'étude s'est appuyée sur une méthode d'analyse de l'azote que Young et ses collègues ont développée à l'UCLA en 2017. La technique leur a permis d'"éliminer" mathématiquement l'air contaminant des gaz et de déterminer la véritable composition gazeuse de l'azote au plus profond du manteau terrestre. Cela les a amenés à conclure que l'azote dans le manteau était très probablement présent depuis le début de notre planète.

Avant l'étude, les scientifiques n'avaient pas été en mesure de distinguer la quantité d'azote de l'air contenue dans les émissions volcaniques par rapport à la quantité d'azote provenant du manteau terrestre.

L'approche pourrait également être utilisée à terme comme moyen de surveiller l'activité des volcans. Parce que la composition des gaz émis par les centres volcaniques change avant les éruptions, analyser le mélange d'azote du manteau et de l'air pourrait un jour aider à déterminer à l'avance quand une éruption est sur le point de se produire.

"Comprendre les fondamentaux de notre origine mondiale est mon principal moteur, " a déclaré Labidi. " L'un de nos objectifs maintenant sera de mieux comprendre combien d'azote monte à travers les volcans ou si l'azote est envoyé plus loin dans la terre. Cela réduira finalement l'origine de notre atmosphère."