Les bombardements d’astéroïdes, il y a des milliards d’années, ont ralenti l’accumulation d’oxygène dans l’atmosphère

Crédit : NASA Goddard Space Flight Center – flickr, CC BY 2.0)

Il y a eu une période sur Terre, même assez longue, entre 4 et 2,5 milliards d’années, au cours de laquelle les impacts d’astéroïdes et de comètes étaient quasiment à l’ordre du jour. On pense que la plus grande d’entre elles, large de plusieurs kilomètres, a réussi, entre autres effets sur notre planète, à modifier la chimie de la jeune atmosphère.
Mais à quelle fréquence ces énormes morceaux de roche ont-ils réellement touché la surface de notre planète ? Et comment ont-ils réellement modifié l’atmosphère de la Terre ? Pour répondre à ces questions, une équipe de chercheurs de Harvard a réalisé une nouvelle étude, dont les résultats ont été publiés dans Nature Geoscience.

Analyse des restes de collisions d’astéroïdes survenues il y a des milliards d’années.

L’équipe de chercheurs a analysé les restes produits par la collision d’astéroïdes lorsqu’ils ont heurté la Terre dans son lointain passé. Ils ont modélisé l’effet des collisions et ont conclu que les collisions avec ce type de roche se produisaient plus souvent que ce qui avait été calculé auparavant.
Selon les chercheurs, les taux de collision des impacteurs d’un kilomètre de large ont vu ces corps heurter la Terre tous les 15 millions d’années. Cela peut sembler beaucoup, mais il s’agit d’un taux d’impact 10 fois plus élevé qu’aujourd’hui.

Les impacts ont ralenti l’accumulation d’oxygène dans l’atmosphère.

Ils sont également parvenus à une conclusion encore plus intéressante : l’impact des astéroïdes et des comètes sur notre planète au cours de l’Archéen (entre 4 et 2,5 milliards d’années) pourrait avoir retardé l’accumulation d’oxygène dans notre atmosphère.
Cette information n’est pas anodine : l’oxygène est essentiel à la vie et la quasi-totalité des êtres vivants en ont besoin pour produire de l’énergie, comme l’explique Nadja Drabon, professeur de sciences terrestres et planétaires. En substance, sans les niveaux d’oxygène dans l’atmosphère que nous connaissons aujourd’hui, nous n’existerions pas.

Sphérules d’impact

Pour parvenir à ces conclusions, les chercheurs se sont principalement intéressés à ce que l’on appelle les “sphérules d’impact”, de petites traces présentes dans les fragments de roche formés à la suite du feu produit par la collision de grands impacteurs frappant la Terre. Après l’impact, l’énergie produite a fait fondre certaines des couches rocheuses de la croûte terrestre, en partie en les vaporisant et en les projetant dans l’atmosphère. Là, les gouttelettes de roche fondue se sont condensées et solidifiées avant de retomber à la surface de la Terre sous forme de granules de la taille de grains de sable. Les couches de ces granules sont assez fines et sont difficiles à trouver dans les couches rocheuses actuelles.

Les “puits” d’oxygène ont aspiré l’oxygène de l’atmosphère.

Les chercheurs ont trouvé dans les roches qu’ils ont analysées de nouveaux éléments indiquant que des impacts se sont produits au début de la Terre. Ils ont constaté que les impacts de corps de plus de 10 km ont créé une sorte de “puits d’oxygène” qui a aspiré l’oxygène de l’atmosphère.

Grand événement d’oxydation

Ces résultats sont cohérents avec ceux d’autres études qui ont montré que les niveaux d’oxygène sont restés relativement bas pendant l’Archéen, une condition qui a persisté jusqu’à il y a 2,4 milliards d’années, lorsque le bombardement d’astéroïdes a pris fin. C’est au cours de cette période qu’un phénomène connu sous le nom de “Grand événement d’oxydation” a été déclenché, entraînant une augmentation significative des niveaux d’oxygène.

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