Trois études récentes améliorent notre compréhension des conditions environnementales sur la Terre primitive – importantes non seulement pour reconstituer l’histoire de notre propre planète, mais aussi pour évaluer l’habitabilité des corps planétaires en général.
La première de ces études a été dirigée par John Tarduno de l’Université de Rochester et rapportée dans Proceedings of the National Academy of Sciences. Les auteurs présentent les preuves d’un fort champ magnétique autour de la Terre, il y a environ 4,1 milliards à 4 milliards d’années. Leur conclusion repose sur des inclusions de magnétite dans certains minéraux (zircons), et semble donc très fiable. Un champ magnétique puissant aurait été essentiel à l’apparition de la vie sur Terre, car il aurait protégé la surface du vent solaire. Les étoiles comme notre Soleil sont connues pour expulser de grandes quantités de radiations nocives lorsqu’elles sont encore jeunes, et sans champ magnétique, il est douteux que la vie à la surface de la Terre aurait pu survivre à ce barrage.
Quelle était l’atmosphère de la Terre à cette époque ? D’après les travaux de modélisation rapportés par Owen Lehmer de l’Université de Washington et ses collègues dans Science Advances, elle semble avoir été composée d’au moins 70 % de dioxyde de carbone. Des recherches antérieures nous avaient déjà appris que l’atmosphère de la Terre primitive était très pauvre en oxygène. Lehmer et ses collègues affirment qu’une teneur en dioxyde de carbone de 70 % ou plus pourrait expliquer l’oxydation du fer observée dans les micrométéorites de 2,7 milliards d’années. Il est probable que ces fortes concentrations s’étendaient jusqu’au début de la période archéenne, il y a environ 4 milliards d’années, ce qui signifie que la vie a pu naître sous ce type d’atmosphère.
Un autre facteur environnemental clé affectant la Terre primitive était le bombardement par les météorites – non seulement les micrométéorites mais aussi les impacts plus importants, les deux étant plus fréquents qu’aujourd’hui. Malheureusement, nous ne disposons pas d’un enregistrement complet de ces impacts, car les roches plus anciennes qu’environ quatre milliards d’années sont très rares, ayant été effacées par l’activité géologique. Nous ne pouvons qu’obtenir des estimations basées sur le taux de cratérisation sur la Lune – dans les endroits où nous pouvons encore voir d’anciens cratères – et extrapoler ce taux à la Terre.
Malgré ces limites, une équipe dirigée par Timmons Erickson de la Division des sciences de la recherche et de l’exploration des astromatériaux au Centre spatial Johnson de la NASA a récemment signalé dans Nature Communications le plus ancien cratère de météorite encore trouvé sur Terre. Il a été identifié à partir de minéraux qui ont été altérés et choqués lors d’un impact dans ce qui est maintenant l’Australie occidentale il y a environ 2,2 milliards d’années.
Cet impact peut avoir eu d’énormes conséquences sur le climat de la Terre, car il se trouve qu’il s’est produit alors que la Terre venait de sortir d’une période de glaciation. Juste avant cela, notre planète était entièrement ou presque entièrement recouverte de glace – un scénario que l’on appelle généralement la Terre boule de neige. L’impact était si fort qu’il aurait transformé directement la glace en vapeur d’eau, un puissant gaz à effet de serre, réchauffant suffisamment la planète pour mettre fin à la période glaciaire. La biosphère de la Terre, qui n’était alors que microbienne, aurait pu se multiplier et se diversifier.
Si la météorite australienne était vraiment à l’origine du réchauffement, ou si le moment de la frappe n’était qu’une coïncidence, nous ne le savons pas. Mais cette recherche nous montre le pouvoir qu’ont les événements extraterrestres de modifier notre climat. Et elle nous donne un aperçu – avec d’autres études récentes – de ce qu’étaient réellement les conditions de la Terre primitive.