De nombreux scientifiques affirment qu’il y a environ 4,5 milliards d’années, la Terre a rencontré Theia, un autre corps planétaire de la taille de Mars. Selon la croyance populaire, lorsque les deux mondes sont entrés en collision dans un grand coup, les débris ont été lancés dans l’espace, se sont retrouvés piégés dans l’orbite de la jeune Terre, ont endommagé la Terre et ont conduit à la formation de notre Lune.
Mais la collision avec Theia aurait pu faire plus que cela, selon une étude publiée le mois dernier dans la revue Lettres de recherche géophysique. L’impact a peut-être déclenché autre chose : la tectonique des plaques, le moteur qui entraîne le mouvement des plaques continentales et océaniques géantes de la Terre et provoque des tremblements de terre, des éruptions volcaniques et, finalement, un remodelage de la surface de notre planète tous les 200 millions d’années environ.
Les géoscientifiques étudient et débattent depuis longtemps de l’origine de la tectonique des plaques, et d’autres théories ont été avancées. Qian Yuan, chercheur postdoctoral à Caltech et auteur du nouvel article, et ses collègues plaident en faveur d’une collision de Theia comme source de tectonique des plaques. Ils ont conclu à partir de simulations informatiques que l’événement avait produit la chaleur nécessaire aux premiers jours de la Terre pour démarrer le processus.
La tectonique commence avec des panaches de magma très chauds s’approchant du noyau terrestre, s’élevant et se stabilisant sous les plaques de la planète. Les panaches peuvent affaiblir la croûte terrestre et la lave peut éclater et écarter les principales plaques.
Sous l’influence de l’explosion de lave, les plaques entrent en collision les unes avec les autres et peuvent également plonger sous d’autres plaques et à l’intérieur de la planète dans un processus appelé subduction.
Dans des recherches antérieures, le Dr Yuan a décrit des « blobs » de la taille d’un continent flottant à environ 1 200 milles sous la surface de la Terre, près du noyau. Lui et son équipe pensent que ces gouttes sont des restes de Theia, qui, lorsqu’elles ont été violemment libérées, ont créé la chaleur nécessaire à la formation des premiers panaches à l’origine de la tectonique. On pense que les blobs géants sont liés à des panaches de magma, ce qui signifie qu’ils pourraient alimenter la tectonique des plaques.
« Les simulations montrent que l’impact géant catastrophique qui a conduit à la formation de la Lune a enflammé le moteur qui entraîne les plaques tectoniques », a déclaré le Dr Yuan.
D’autres preuves se trouvent en Australie occidentale. Là, dans un endroit appelé Jack HillsLes roches contiennent des cristaux qui se sont formés il y a environ 4,4 milliards d’années, géologiquement parlant, peu de temps après la collision de Theia avec la Terre.
Les cristaux trouvés en Australie, appelés zircons, ne se forment que lorsqu’il y a subduction de plaques, et la subduction ne peut se produire que sur une planète où la tectonique des plaques est active.
Une fois que le Dr Yuan a appris que les zircons se sont formés relativement peu de temps après la collision de Theia, il est devenu convaincu que la collision avait quelque chose à voir avec le début de la tectonique des plaques.
Bradford Foley, géophysicien à la Pennsylvania State University, pense que l’idée d’une tectonique des plaques à partir de collisions planétaires a du mérite. Mais il dit que ce n’est pas la seule façon pour la tectonique de démarrer.
« Un impact géant est un moyen possible de rendre le noyau terrestre très chaud », a-t-il déclaré. « C’est une idée intéressante, et je suis heureux de la voir publiée pour que la communauté scientifique puisse en discuter, mais elle pourrait facilement être exagérée et disproportionnée aux yeux du grand public. »
Une explication alternative que l’étude ne réfute pas est que la formation initiale du noyau planétaire aurait pu le rendre suffisamment chaud pour déclencher une activité tectonique, dit-il.
Le Dr Yuan a expliqué que le défi consiste à représenter avec précision les conditions physiques de notre planète il y a plus de quatre milliards d’années.
« Nous avons confiance dans notre modèle, mais représente-t-il vraiment la totalité de la Terre réelle ? » a dit le Dr Yuan. « C’est une question qui devrait être explorée lors de futurs tests. »