La Terre est la seule planète que nous connaissons avec des continents, les masses terrestres géantes qui abritent l'humanité et la majeure partie de la biomasse terrestre.

Cependant, nous n'avons toujours pas de réponses définitives à certaines questions fondamentales sur les continents :comment sont-ils apparus et pourquoi se sont-ils formés là où ils se sont formés ?

Une théorie est qu'ils ont été formés par des météorites géantes qui se sont écrasées sur la croûte terrestre il y a longtemps. Cette idée a été proposée à plusieurs reprises, mais jusqu'à présent, il y a eu peu de preuves pour la soutenir.

Dans une nouvelle recherche publiée dans Nature , nous avons étudié d'anciens minéraux d'Australie-Occidentale et avons trouvé des indices alléchants suggérant que l'hypothèse de l'impact géant pourrait être exacte.

Comment fait-on un continent ?

Les continents font partie de la lithosphère, l'enveloppe rocheuse externe rigide de la Terre composée des fonds océaniques et des continents, dont la couche supérieure est la croûte.

La croûte sous les océans est mince et constituée de roches basaltiques sombres et denses qui ne contiennent qu'un peu de silice. En revanche, la croûte continentale est épaisse et se compose principalement de granit, une roche moins dense, de couleur pâle et riche en silice qui fait « flotter » les continents.

Sous la lithosphère se trouve une masse épaisse et lente de roche presque fondue, qui se trouve près du sommet du manteau, la couche de Terre entre la croûte et le noyau.

Si une partie de la lithosphère est enlevée, le manteau en dessous fondra lorsque la pression d'en haut sera relâchée. Et les impacts de météorites géantes - des roches provenant de l'espace à des dizaines ou des centaines de kilomètres de diamètre - sont un moyen extrêmement efficace de faire exactement cela !

Quelles sont les conséquences d'un impact géant ?

Des impacts géants font exploser d'énormes volumes de matériaux presque instantanément. Les roches près de la surface fondront sur des centaines de kilomètres ou plus autour du site d'impact. L'impact libère également une pression sur le manteau en dessous, le faisant fondre et produire une masse "en forme de goutte" de croûte basaltique épaisse.

Cette masse s'appelle un plateau océanique, semblable à celui sous-jacent à Hawaï ou à l'Islande d'aujourd'hui. Le processus ressemble un peu à ce qui se passe si vous êtes frappé durement à la tête par une balle de golf ou un caillou :la bosse ou l'« œuf » qui en résulte est comme le plateau océanique.

Nos recherches montrent que ces plateaux océaniques auraient pu évoluer pour former les continents grâce à un processus connu sous le nom de différenciation crustale. L'épais plateau océanique formé par l'impact peut devenir suffisamment chaud à sa base pour fondre également, produisant le type de roche granitique qui forme une croûte continentale flottante.

Existe-t-il d'autres façons de créer des plateaux océaniques ?

Les plateaux océaniques peuvent se former d'autres façons. Les croûtes épaisses sous Hawaï et l'Islande ne se sont pas formées à cause d'impacts géants mais de "panaches du manteau", des flux de matériaux chauds s'élevant du bord du noyau métallique de la Terre, un peu comme dans une lampe à lave. Lorsque ce panache ascendant atteint la lithosphère, il déclenche une fonte massive du manteau pour former un plateau océanique.

Les panaches auraient-ils donc pu créer les continents ? Sur la base de nos études et de l'équilibre des différents isotopes de l'oxygène dans les minuscules grains du minéral zircon, que l'on trouve couramment en infimes quantités dans les roches de la croûte continentale, nous ne le pensons pas.

Le zircon est le plus ancien matériau crustal connu, et il peut survivre intact pendant des milliards d'années. On peut également déterminer assez précisément quand il s'est formé, en se basant sur la désintégration de l'uranium radioactif qu'il contient.

De plus, on peut connaître l'environnement dans lequel le zircon s'est formé en mesurant la proportion relative d'isotopes de l'oxygène qu'il contient.

Nous avons examiné les grains de zircon de l'un des plus anciens morceaux de croûte continentale au monde, le craton de Pilbara en Australie occidentale, qui a commencé à se former il y a plus de 3 milliards d'années. Bon nombre des grains de zircon les plus anciens contenaient plus d'isotopes légers de l'oxygène, ce qui indique une fusion peu profonde, mais les grains plus jeunes contiennent des isotopes d'équilibre plus semblables à ceux du manteau, indiquant une fusion beaucoup plus profonde.

Ce schéma "descendant" des isotopes de l'oxygène est ce à quoi vous pourriez vous attendre après un impact de météorite géante. Dans les panaches du manteau, en revanche, la fonte est un processus "ascendant".

Cela semble raisonnable, mais existe-t-il d'autres preuves ?

Oui il y a! Les zircons du craton de Pilbara semblent s'être formés en une poignée de périodes distinctes, plutôt que de manière continue dans le temps.

À l'exception des grains les plus anciens, les autres grains contenant du zircon isotopiquement léger ont le même âge que les lits de sphérules dans le craton de Pilbara et ailleurs.

Les lits de sphérules sont des dépôts de gouttelettes de matière "éclaboussées" par les impacts de météorites. Le fait que les zircons aient le même âge suggère qu'ils ont peut-être été formés par les mêmes événements.

De plus, le modèle "descendant" des isotopes peut être reconnu dans d'autres zones de l'ancienne croûte continentale, comme au Canada et au Groenland. Cependant, les données provenant d'ailleurs n'ont pas encore été soigneusement filtrées comme les données de Pilbara, il faudra donc plus de travail pour confirmer ce modèle.

La prochaine étape de nos recherches consiste à réanalyser ces roches anciennes d'ailleurs pour confirmer ce que nous soupçonnons - que les continents se sont développés sur les sites d'impacts de météorites géantes. Boom. + Explorer plus loin

Preuve que les impacts de météorites géantes ont créé les continents

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article d'origine.