Les géophysiciens de Yale ont rapporté que la Terre est en constante évolution, Le réseau souterrain de plaques tectoniques était fermement en place il y a plus de 4 milliards d'années, au moins un milliard d'années plus tôt que ne le pensaient généralement les scientifiques.

Les plaques tectoniques sont de grandes plaques de roche incrustées dans la croûte terrestre et le manteau supérieur, la couche suivante vers le bas. Les interactions de ces plaques façonnent toutes les masses terrestres modernes et influencent les principales caractéristiques de la géologie planétaire, des tremblements de terre et des volcans à l'émergence des continents.

« Comprendre quand la tectonique des plaques a commencé sur Terre a longtemps été un problème fondamentalement difficile, " a déclaré Jun Korenaga, professeur de sciences de la terre et des planètes à la faculté des arts et des sciences de Yale et auteur principal de la nouvelle étude, Publié dans Avancées scientifiques . "Alors que nous remontons plus loin dans le temps, nous avons moins d'enregistrements géologiques."

Un indicateur prometteur pour déterminer si les plaques tectoniques étaient opérationnelles est la croissance des continents, dit Korenaga. En effet, la seule façon de construire un morceau de terre de la taille d'un continent est que la roche de surface environnante continue de s'enfoncer profondément pendant une longue période - un processus appelé subduction qui n'est possible que par la tectonique des plaques.

Dans la nouvelle étude, Korenaga et l'étudiant diplômé de Yale, Meng Guo, ont trouvé des preuves d'une croissance continentale commençant il y a 4,4 milliards d'années. Ils ont conçu une simulation géochimique de la Terre primitive basée sur l'élément argon, un gaz inerte que les masses terrestres émettent dans l'atmosphère. L'argon est trop lourd pour échapper à la gravité terrestre, il reste donc dans l'atmosphère comme un registre géochimique.

"En raison des caractéristiques particulières de l'argon, on peut déduire ce qui est arrivé à la Terre solide en étudiant cet argon atmosphérique, " a déclaré Korenaga. " Cela en fait un excellent comptable des événements anciens. "

La majeure partie de l'argon dans l'atmosphère terrestre est du 40Ar, un produit de la désintégration radioactive du 40K (potassium), qui se trouve dans la croûte et le manteau des continents. Les chercheurs ont déclaré que leur modèle examinait l'argon atmosphérique qui s'est progressivement accumulé au cours de l'histoire de la planète pour déterminer l'âge de la croissance continentale.

Une partie du défi dans la création de leur simulation, les chercheurs ont dit, incorporait les effets d'un processus géologique appelé "recyclage crustal". Il s'agit du cycle par lequel la croûte continentale s'accumule, puis est érodé en sédiments, et finalement ramené sous terre par les mouvements des plaques tectoniques jusqu'à ce que le cycle se renouvelle.

La simulation devait donc tenir compte des émissions de gaz argon qui ne faisaient pas partie de la croissance continentale.

"La fabrication de la croûte continentale n'est pas un processus à sens unique, ", a déclaré Korenaga.