Rendu artistique d’une grande collision sur la Terre primitive. Des scientifiques de Yale et du SwRI ont présenté une nouvelle théorie expliquant pourquoi l’or et le platine se trouvent plus près de la surface de la Terre, en se concentrant sur une région « transitoire » unique du manteau qui capture et distribue ces métaux. Crédit : SwRI/Marchi
De nouvelles recherches proposent une théorie sur la manière dont l’or, le platine et d’autres métaux précieux ont trouvé leur chemin vers des poches peu profondes du manteau terrestre.
Des scientifiques de Yale et du Southwest Research Institute (SwRI) affirment avoir décroché le jackpot grâce à de nouvelles informations précieuses sur l’histoire de l’or.
C’est une histoire qui commence avec de violentes collisions de gros objets dans l’espace, se poursuit dans une région à moitié fondue du manteau terrestre et se termine avec des métaux précieux trouvant un lieu de repos improbable, beaucoup plus proche de la surface de la planète que ce que les scientifiques auraient prédit.
Nouvelles perspectives sur les métaux précieux
Jun Korenaga, professeur de sciences de la Terre et des planètes à la Faculté des arts et des sciences de Yale, et Simone Marchi, chercheuse au SwRI à Boulder, Colorado, fournissent des détails dans une étude publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences.
Leur nouvelle théorie apporte des réponses possibles aux questions persistantes sur la manière dont l’or, le platine et d’autres métaux précieux ont trouvé leur chemin vers des poches peu profondes du manteau terrestre plutôt que vers les profondeurs du noyau de la planète. Plus largement, la nouvelle théorie offre un aperçu de la formation des planètes dans l’univers.
« Notre recherche est un bon exemple de découverte inattendue après avoir réexaminé les idées reçues », a déclaré Korenaga.
Contexte historique et défis
Des recherches récentes menées par des scientifiques du monde entier ont établi que des métaux précieux tels que l’or et le platine sont arrivés sur Terre il y a des milliards d’années après que la première proto-Terre soit entrée en collision avec de grands corps de la taille de la lune dans l’espace, laissant derrière eux des dépôts de matériaux pliés. dans ce qu’est la Terre d’aujourd’hui.
Mais ce processus d’absorption reste un mystère.
En plus d’être appréciés pour leur rareté, leur beauté esthétique et leur utilisation dans des produits de haute technologie, l’or et le platine sont ce que l’on appelle des éléments hautement « sidérophiles ». Ils sont attirés par l’élément fer à un tel degré qu’on pourrait s’attendre à ce qu’ils se rassemblent presque entièrement dans le noyau métallique de la Terre – soit en fusionnant directement avec le noyau métallique lors de l’impact, soit en s’enfonçant rapidement du manteau dans le noyau.
Selon cette logique, ils n’auraient pas dû se rassembler à la surface de la Terre ou à proximité. Et pourtant ils l’ont fait.
Une théorie révolutionnaire
« En travaillant avec Simone, experte en dynamique d’impact, j’ai pu trouver une nouvelle solution à cette énigme », a déclaré Korenaga.
La théorie de Korenaga et Marchi se concentre sur une région mince et « transitoire » du manteau, où la partie peu profonde du manteau fond et la partie la plus profonde reste solide. Les chercheurs ont découvert que cette région possède des propriétés dynamiques particulières qui peuvent piéger efficacement les composants métalliques en chute et les transmettre lentement au reste du manteau.
Leur théorie postule que cette livraison est toujours en cours, les restes de la région transitoire apparaissant comme de « grandes provinces à faible vitesse de cisaillement » – des anomalies géophysiques bien connues dans le manteau profond.
« Cette région transitoire se forme presque toujours lorsqu’un gros impacteur frappe la Terre primitive, ce qui rend notre théorie assez robuste », a déclaré Marchi.
Les chercheurs ont déclaré que la nouvelle théorie explique non seulement des aspects auparavant énigmatiques de l’évolution géochimique et géophysique de la Terre, mais qu’elle met également en évidence le large éventail d’échelles de temps impliquées dans la formation de la Terre.
« L’une des choses remarquables que nous avons découvertes est que la dynamique de la région transitoire du manteau se produit dans un laps de temps très court – environ un jour – et pourtant son influence sur l’évolution ultérieure de la Terre a duré quelques milliards d’années », a déclaré Korenaga.
Pour en savoir plus sur cette recherche, voir Les impacts de la taille de la Lune sont-ils le secret de l’or et du platine dans le manteau terrestre ?
Le financement de la recherche provenait de NASA et la Fondation nationale de la science.
