Notre planète est unique dans le système solaire. C'est le seul à avoir une tectonique des plaques active, bassins océaniques, continents et, pour autant que nous sachions, la vie. Mais la Terre dans sa forme actuelle est en gestation depuis 4,5 milliards d'années; c'est très différent de ce qu'il était à une époque bien antérieure.

Détails sur comment, quand et pourquoi l'histoire ancienne de la planète s'est déroulée alors qu'elle a largement échappé aux scientifiques, principalement en raison de la rareté des roches préservées de cette période géologique.

Notre recherche, publié aujourd'hui dans Nature, révèle que les premiers continents de la Terre étaient des entités en mouvement. Ils ont disparu et réapparu plus de 1,5 milliard d'années avant de finalement reprendre forme.

Terre primitive :un nouveau monde étrange

Le premier 1,5 milliard d'années de l'histoire de la Terre a été une période tumultueuse qui a préparé le terrain pour le reste du voyage de la planète. Plusieurs événements marquants ont eu lieu, y compris la formation des premiers continents, l'émergence des terres et le développement de l'atmosphère primitive et des océans.

Tous ces événements étaient le résultat de la dynamique changeante de l'intérieur de la Terre. Ils furent aussi les catalyseurs des premières apparitions de la vie primitive.

L'enregistrement préservé des 500 premiers millions d'années de la Terre se limite à quelques minuscules cristaux de zircon minéral. Au cours du prochain milliard d'années, des fragments de roche d'un kilomètre de long (et plus) ont été générés et préservés. Ceux-ci allaient forger les noyaux des grands continents.

Les scientifiques connaissent les propriétés des roches et les réactions chimiques qui doivent se produire pour que leurs minéraux constitutifs soient fabriqués. Basé sur ceci, nous savons que la Terre primitive avait des températures très élevées, des centaines de degrés de plus qu'aujourd'hui.

Une métamorphose épique

La croûte terrestre d'aujourd'hui est faite d'épaisses, croûte continentale flottante qui se dresse fièrement au-dessus de la mer. Pendant ce temps, sous les océans se trouvent des croûtes océaniques minces mais denses.

La planète est également divisée en une série de plaques qui se déplacent selon un processus appelé « dérive continentale ». À certains endroits, ces plaques se séparent et dans d'autres elles convergent pour former de puissantes montagnes.

Ce mouvement dynamique des plaques tectoniques de la Terre est le mécanisme par lequel la chaleur de son intérieur est libérée dans l'espace. Il en résulte une activité volcanique concentrée principalement aux limites des plaques. Un bon exemple est le Ring of Fire, un chemin le long de l'océan Pacifique où les éruptions volcaniques et les tremblements de terre sont fréquents.

Pour démêler les processus qui ont fonctionné sur la Terre primitive, nous avons développé des modèles informatiques pour reproduire ses conditions autrefois beaucoup plus chaudes. Ces conditions étaient dues à de grandes quantités de "chaleur primordiale" interne. Il s'agit de la chaleur résiduelle de la première formation de la Terre.

Notre modélisation montre que la libération de chaleur primordiale pendant les premiers stades de la Terre (qui était trois à quatre fois plus chaude qu'aujourd'hui) a provoqué une fonte importante dans le manteau supérieur. C'est la région la plus solide sous la croûte, entre 10km et 100km de profondeur.

Cette fusion interne a créé du magma qui, par un système de plomberie, a été projeté sous forme de lave sur la croûte. Le manteau peu profond laissé derrière, sec et rigide, se soude à la croûte et forme les premiers continents.

Le pouls de la première vie

Nos recherches ont révélé un décalage entre la formation de la première croûte terrestre et le développement des quilles du manteau à la base des premiers continents.

La première croûte formée, qui était présent il y a entre 4,5 et 4 milliards d'années, était faible et sujet à la destruction. Il s'est progressivement renforcé au cours du milliard d'années suivant pour former le noyau des continents modernes.

Ce processus était crucial pour que les continents deviennent stables. Lorsque le magma a été purgé de l'intérieur de la Terre, radeaux rigides formés dans le manteau sous la nouvelle croûte, le protégeant d'une nouvelle destruction.

De plus, la montée de ces continents rigides a finalement conduit à l'altération et à l'érosion, c'est-à-dire lorsque les roches et les minéraux se décomposent ou se dissolvent sur de longues périodes pour finalement être emportés et déposés sous forme de sédiments.

L'érosion précoce aurait modifié la composition de l'atmosphère terrestre. Il aurait également fourni des nutriments aux océans, semer le développement de la vie.

De nos observations, nous concluons que la rupture de la première croûte terrestre était nécessaire pour faire place à un remplacement plus solide. Et si cela n'était pas arrivé, nous n'aurions pas les continents, ni la vie, comme nous le savons.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.