À quoi ressemblait la Terre il y a 3,2 milliards d'années? De nouvelles preuves suggèrent que la planète était recouverte d'un vaste océan et n'avait aucun continent.
Des continents sont apparus plus tard, alors que la tectonique des plaques poussait d'énormes masses terrestres rocheuses vers le haut pour percer les surfaces marines, ont récemment rapporté des scientifiques.
Ils ont trouvé des indices sur cet ancien monde aquatique préservé dans un morceau de fond marin ancien, maintenant situé dans l'arrière-pays du nord-ouest de l'Australie.
Il y a environ 4,5 milliards d'années, des collisions à grande vitesse entre la poussière et les roches spatiales ont formé les débuts de notre planète: une sphère de magma fondue et bouillonnante, à des milliers de kilomètres de profondeur. La Terre se refroidit en tournant; finalement, après 1000 à 1 million d'années, le magma de refroidissement a formé les premiers cristaux minéraux dans la croûte terrestre.
Pendant ce temps, la première eau de la Terre peut avoir été transportée ici par des comètes riches en glace de l'extérieur de notre système solaire, ou elle peut être arrivée dans la poussière du nuage de particules qui a donné naissance au soleil et à ses planètes en orbite, au moment de la formation de la Terre.
Lorsque la Terre était un océan magmatique chaud, de la vapeur d'eau et des gaz se sont échappés dans l'atmosphère. "Il a ensuite plu de l'atmosphère alors que les conditions se refroidissaient suffisamment", a déclaré Benjamin Johnson, auteur principal de l'étude, professeur adjoint au Département des sciences géologiques et atmosphériques de l'Université d'État de l'Iowa.
"Nous ne pouvons pas vraiment dire quelle est la source de l'eau de notre travail, mais nous suggérons que quelle que soit la source, elle était présente lorsque l'océan magma était toujours là", a déclaré Johnson à Live Science dans un e-mail.
Dans la nouvelle étude, Johnson et son co-auteur Boswell Wing, professeur agrégé de sciences géologiques à l'Université du Colorado à Boulder, se sont tournés vers le paysage unique de Panorama dans l'outback australien. Son paysage rocheux préserve un système hydrothermal datant d'il y a 3,2 milliards d'années "et enregistre la totalité de la croûte océanique depuis la surface jusqu'au moteur thermique qui a conduit la circulation", a déclaré Johnson.
Dans ce fond océanique escarpé, il y avait différentes versions, ou isotopes, de l'oxygène; au fil du temps, la relation entre ces isotopes peut aider les scientifiques à décoder les changements dans la température de l'océan antique et le climat mondial.
Cependant, les scientifiques ont découvert quelque chose d'inattendu grâce à leur analyse de plus de 100 échantillons de sédiments. Ils ont découvert qu'il y a 3,2 milliards d'années, les océans contenaient plus d'oxygène-18 que d'oxygène-16 (ce dernier est plus courant dans l'océan moderne). Leurs modèles informatiques ont montré qu'à l'échelle mondiale, les masses terrestres continentales lixivient l'oxygène-18 des océans. En l'absence de continents, les océans transporteraient plus d'oxygène-18. Et le rapport entre ces deux isotopes de l'oxygène a laissé entendre qu'à l'époque, il n'y avait aucun continent du tout, selon l'étude.
"Cette valeur est différente de l'océan moderne d'une manière qui peut s'expliquer le plus facilement par un manque de croûte continentale émergente", a déclaré Johnson dans l'e-mail.
D'autres chercheurs ont déjà proposé l'idée que la Terre était autrefois recouverte par l'océan, a déclaré Johnson. Cependant, il y a moins d'accord sur la proportion de cette croûte visible au-dessus du niveau de la mer. Cette nouvelle découverte "fournit des contraintes géochimiques réelles sur la présence de terres au-dessus du niveau de la mer", a-t-il expliqué.
La perspective d'une ancienne terre du monde aquatique offre également une nouvelle perspective sur une autre question intrigante: où sont apparues les premières formes de vie de la planète et comment elles ont évolué, ont écrit les chercheurs dans l'étude.
"Il existe deux grands camps pour l'origine de la vie: les évents hydrothermaux et les étangs sur terre", a déclaré Johnson. "Si notre travail est précis, cela signifie que le nombre d'environnements sur terre pour que la vie émerge et évolue était vraiment petit ou absent jusqu'à quelque temps après 3,2 milliards d'années."
Les résultats ont été publiés en ligne aujourd'hui (2 mars) dans la revue Nature Geoscience.
Note de l'éditeur: Le titre de cet article a été mis à jour le 3 mars pour corriger l'âge d'une Terre sans continent; alors que les preuves de cette étude remontent à plus de 3 milliards d'années, la Terre à cette époque n'avait que 1,5 milliard d'années, et non 3 milliards d'années.
