Une illustration de la Terre primitive, tel qu'il aurait été il y a environ 4 milliards d'années. Crédit :Lucy Entwisle
Les éclairs étaient tout aussi importants que les météorites pour créer les conditions idéales pour l'émergence de la vie sur Terre, disent les géologues.
Les minéraux livrés à la Terre dans les météorites il y a plus de 4 milliards d'années ont longtemps été préconisés comme ingrédients clés pour le développement de la vie sur notre planète.
Les scientifiques pensaient que des quantités minimes de ces minéraux avaient également été apportées à la Terre primitive par des milliards de coups de foudre.
Mais maintenant, des chercheurs de l'Université de Leeds ont établi que les éclairs étaient tout aussi importants que les météorites pour remplir cette fonction essentielle et permettre à la vie de se manifester.
Ils disent que cela montre que la vie pourrait se développer sur des planètes semblables à la Terre par le même mécanisme à tout moment si les conditions atmosphériques sont bonnes. La recherche a été dirigée par Benjamin Hess pendant ses études de premier cycle à l'Université de Leeds à la School of Earth and Environment.
M. Hess et ses mentors étudiaient un échantillon exceptionnellement grand et vierge de fulgurite, - une roche créée lorsque la foudre frappe le sol. L'échantillon a été formé lorsque la foudre a frappé une propriété à Glen Ellyn, Illinois, ETATS-UNIS, en 2016, et fait un don au département de géologie du Wheaton College à proximité.
Les chercheurs de Leeds se sont d'abord intéressés à la formation de la fulgurite, mais ont été fascinés de découvrir dans l'échantillon de Glen Ellyn une grande quantité d'un minéral phosphoreux très inhabituel appelé schreibersite.
L'échantillon de fulgurite excavé à Glen Ellyn, Illinois. Crédit :Benjamin Hess
Le phosphore est essentiel à la vie et joue un rôle clé dans tous les processus de la vie, du mouvement à la croissance et à la reproduction. Le phosphore présent à la surface de la Terre primitive était contenu dans des minéraux qui ne peuvent pas se dissoudre dans l'eau, mais schreibersite peut.
Monsieur Hess, maintenant un doctorat. étudiant à l'université de Yale, a déclaré:"Beaucoup ont suggéré que la vie sur Terre est originaire des eaux de surface peu profondes, suivant le célèbre concept de "petit étang chaud" de Darwin.
"La plupart des modèles sur la façon dont la vie a pu se former à la surface de la Terre invoquent des météorites qui transportent de petites quantités de schreibersite. Notre travail trouve une quantité relativement importante de schreibersite dans la fulgurite étudiée.
"La foudre frappe fréquemment la Terre, ce qui implique que le phosphore nécessaire à l'origine de la vie à la surface de la Terre ne repose pas uniquement sur les impacts de météorites.
« Peut-être plus important encore, cela signifie également que la formation de la vie sur d'autres planètes semblables à la Terre reste possible longtemps après que les impacts de météorites soient devenus rares."
L'équipe estime que les minéraux de phosphore produits par la foudre ont dépassé ceux des météorites lorsque la terre avait environ 3,5 milliards d'années, qui a environ l'âge des premiers micro-fossiles connus, rendre les éclairs importants dans l'émergence de la vie sur la planète.
Par ailleurs, les éclairs sont beaucoup moins destructeurs que les impacts de météores, ce qui signifie qu'ils étaient beaucoup moins susceptibles d'interférer avec les voies évolutives délicates dans lesquelles la vie pourrait se développer.
L'échantillon de fulgurite excavé à Glen Ellyn, Illinois. Crédit :Benjamin Hess
La recherche, intitulé La foudre frappe en tant que facilitateur majeur de la réduction du phosphore prébiotique sur la Terre primitive, est publié aujourd'hui (VOIR EMBARGO) dans Communication Nature .
L'École de la Terre et de l'Environnement a financé le projet dans le cadre d'un programme qui permet des recherches dirigées par des étudiants de premier cycle à l'aide d'installations analytiques haut de gamme.
Dr Jason Harvey, Professeur agrégé de géochimie à la School of Earth and Environment de Leeds, et Sandra Piazolo, Professeur de géologie structurale et de tectonique à l'École de la Terre et de l'Environnement, a encadré M. Hess dans le projet de recherche.
Le Dr Harvey a déclaré :« Le premier bombardement est un événement unique dans le système solaire. À mesure que les planètes atteignent leur masse, la livraison de plus de phosphore des météores devient négligeable.
"Éclair, d'autre part, n'est pas un événement si ponctuel. Si les conditions atmosphériques sont favorables à la génération de foudre, des éléments essentiels à la formation de la vie peuvent être livrés à la surface d'une planète.
"Cela pourrait signifier que la vie pourrait émerger sur des planètes semblables à la Terre à tout moment."
Le professeur Piazolo a déclaré :« Nos recherches passionnantes ouvrent la porte à plusieurs futures pistes d'investigation, y compris la recherche et l'analyse approfondie de la fulgurite fraîche dans un environnement semblable à celui de la Terre primitive ; une analyse approfondie de l'effet du chauffage éclair sur d'autres minéraux pour reconnaître de telles caractéristiques dans l'enregistrement de la roche, et une analyse plus approfondie de cette fulgurite exceptionnellement bien conservée pour identifier la gamme de processus physiques et chimiques à l'intérieur.
"Toutes ces études contribueront à accroître notre compréhension de l'importance de la fulgurite dans la modification de l'environnement chimique de la Terre au fil du temps."
