Une équipe de chercheurs a émis l’hypothèse d’une “découverte révolutionnaire” concernant la manière dont certains éléments du tableau périodique sont apparus dans l’univers. Selon une équipe de chercheurs du Canada et du Japon, l’un des principaux mystères du Big Bang pourrait peut-être être résolu en considérant la Terre comme un producteur indépendant de certains des éléments plus légers que le fer.
L’étude a été publiée dans AIP Advances.[1]
Sommaire
La théorie la plus populaire
La principale théorie concernant l’origine de l’univers nous dit que les seuls éléments chimiques qui ont été créés immédiatement après le Big Bang sont l’hélium, l’hydrogène et le lithium. Ces éléments ont été utilisés pour former les premiers objets de l’univers, dont les étoiles. Les étoiles les plus chaudes et les plus lourdes ont ensuite formé, par un processus appelé nucléosynthèse stellaire, les éléments les plus lourds jusqu’au fer. Ces derniers, et des éléments encore plus lourds, se sont ensuite formés lorsque les étoiles ont explosé, à travers les premières supernovas puissantes du cosmos. Les planètes, y compris les planètes semblables à la Terre, se sont également formées avec tous ces éléments.
Comment se sont formés les 25 éléments dont le numéro atomique est inférieur à celui du fer (26) ?
Mais les éléments plus légers que le fer (à l’exception de l’hélium, de l’hydrogène et du lithium) ont-ils vraiment été produits par des supernovas ? Ou bien les éléments que nous voyons sur la Terre se sont-ils formés au plus profond de notre planète par la tectonique des plaques ?
Pour tenter de répondre à cette question, les chercheurs ont développé une nouvelle approche théorique qui considère que les 25 éléments de numéro atomique inférieur au fer (26) que nous observons aujourd’hui sur Terre, à l’exclusion du lithium, de l’hydrogène et de l’hélium, pratiquement pérennes, ont été créés par un phénomène particulier dans le noyau terrestre.
Le phénomène de transmutation nucléaire endothermique dans le manteau terrestre
Selon les chercheurs, la transmutation nucléaire endothermique est responsable de la formation de ces éléments sur notre planète. Il s’agit d’un effet qui a vu deux noyaux, l’un de carbone et l’autre d’oxygène, interagir dans le manteau inférieur de la Terre, grâce à d’énormes températures et pressions.
Ces noyaux seraient situés dans le noyau du réseau d’aragonite du manteau inférieur, et le phénomène se produirait pendant la subduction de la lithosphère, lorsque les plaques tectoniques ont tendance à converger.
Processus autonome de transformation nucléaire
Il s’agirait d’un véritable processus de transformation nucléaire par lequel la Terre a créé de manière pratiquement autonome plusieurs des éléments de numéro atomique inférieur au fer, comme l’explique Mikio Fukuhara, chercheur à l’université de Tohoku, au Japon, qui participe à l’étude.
La théorie la plus populaire, en vérité, concernant la création de ces éléments est celle des explosions de supernova. Il pourrait s’agir d’une théorie “complémentaire”, comme l’explique M. Fukuhara, mais néanmoins révolutionnaire, qui pourrait “indiquer des directions de recherche possibles en vue de créer les éléments nécessaires au développement futur de l’espace”, comme l’explique le chercheur lui-même.
