Une formation rocheuse obscure sur la rive orientale de la baie du Canada Hudson peut contenir les plus anciennes roches connues de la Terre, affirme une nouvelle étude.
L’analyse datée des rochers gris striés du site, qui fait partie d’un affleurement appelé la ceinture de pierre verte Nuvvuagittuq, à 4,16 milliards d’années – ce qui signifie qu’ils sont des restes de la première croûte de la planète de 4,57 milliards de milliards de planètes.
La datation, effectuée par deux méthodes qui ont utilisé la décroissance des isotopes radioactifs (versions d’éléments) pour mesurer l’âge de l’ancien magma piégé à l’intérieur des rochers, se renforce considérablement Une étude antérieure controversée par les mêmes scientifiques.
Si leurs conclusions, publiées le 26 juin dans la revue Sciencedebout, ils pourraient offrir une fenêtre unique sur l’histoire ancienne de notre planète et le stade géochimique où la vie a émergé.
« Les roches volcaniques doivent avoir au moins 4,16 milliards d’années ou plus; je dirais que le meilleur âge pour eux est de 4,3 milliards d’années », a déclaré le co-auteur de l’étude Jonathan O’Neilprofesseur de sciences de l’environnement à l’Université d’Ottawa, a déclaré à Live Science. « Aucune roche connue n’est plus âgée. »
La Terre a commencé comme une boule de lave chauffée au rouge. Il s’est lentement refroidi au cours de ses 600 premiers millions d’années, connue sous le nom de Hadean Eon, lorsque des poches de roche solide ont commencé à se former. Ce fut une période tumultueuse pour notre jeune planète, qui a été frappée à plusieurs reprises par des astéroïdes et a même subi un coup cataclysmique du protoplanet Theia, qui arraché un morceau de terre pour former notre lune.
Alors, comme Il y a 3,8 milliards d’annéesLa surface de la Terre s’est éclatée dans des plaques tectoniques, qui se plongeaient les unes les autres pour être recyclées à l’intérieur de la Terre ou pour construire de vastes chaînes de montagnes ou des tranchées. Cette subduction signifie que de nombreuses roches à la surface de notre planète ont longtemps été modifiées chimiquement par une chaleur et une pression intenses.
Pourtant, certaines régions sont suffisamment éloignées des limites des plaques tectoniques pour contenir des roches qui sont restées inchangées pendant des milliards d’années. L’un d’eux se trouve dans le nord-est du Canada, et sa partie la plus ancienne est la ceinture Greenstone Nuvvuagittuq (NGB). Les scientifiques conviennent que cet affleurement a au moins 3,8 milliards d’années.
Puis, en 2008, O’Neil et ses collègues ont publié une étude suggérant que le NGB avait 4,3 milliards d’années – ce qui signifierait qu’il contenait les plus anciennes roches du monde.
Mais d’autres géologues se sont opposés, suggérant qu’il y avait des défauts dans les méthodes des chercheurs. Les vieilles roches sont généralement datées à l’aide d’un minéral appelé zircon, qui est chimiquement stable sur des milliards d’années. Les roches volcaniques du NGB, cependant, ne contiennent pas de zircon, qui a forcé les scientifiques à mesurer l’âge des roches par la décroissance de l’élément Samarium dans le néodyme.
Pourtant, les problèmes se sont cachés dans cette nouvelle méthode. Le samarium peut se décomposer dans le néodyme à travers deux voies (samarium-146 dans le néodyme-142, ou samarium-147 dans le néodyme-143), créant deux horloges isotopiques avec des vitesses de désintégration différentes. Le premier chemin de désintégration mène à une demi-vie – la période de temps requise pour la moitié de l’élément d’origine pour rester – d’environ 96 millions d’années, tandis que la deuxième voie a une demi-vie couvrant des milliards d’années.
Cela signifie que les deux voies de décroissance ont produit des estimations extrêmement différentes pour les âges des rochers. En effet, avec l’horloge à plus longue durée de vie à nos jours, il est particulièrement sensible aux événements tectoniques embrouillant ses isotopes à mi-chemin du processus de désintégration.
« Toute« cuisine »des rochers ou du métamorphisme après 4 milliards d’années n’affectera pas vraiment cette horloge de courte durée, mais peut réinitialiser l’horloge à longue durée de vie et provoquer la différence d’âge entre ces deux systèmes », a déclaré O’Neil.
Pour contourner ce problème, l’équipe est revenue aux formations pour rechercher des sections où le magma du manteau de la Terre, ou couche intermédiaire, s’est intrusion dans la croûte primordiale de la planète. Parce que ces intrusions devaient être plus jeunes que la roche dans laquelle ils s’infiltraient, ils pouvaient être utilisés à l’âge minimum. La nouvelle analyse a révélé que dans ces sections du NGB, les deux désintéresses de Samarium à néodyme offraient le même âge: 4,16 milliards d’années.
Si des recherches supplémentaires confirment que les rochers sont aussi vieux que le croient l’équipe d’O’Neil, ils pourraient offrir un aperçu essentiel de la façon dont la vie a émergé sur notre planète et potentiellement au-delà.
« Certaines roches de la ceinture de pierre verte Nuvvuagittuq ont été formées par des précipitations de l’eau de mer, et elles peuvent aider à comprendre la composition de nos premiers océans, leur température, peut-être l’atmosphère et pourraient également accueillir les traces les plus anciennes de la vie sur terre », a déclaré O’Neil. « Comprendre l’environnement où la vie aurait pu commencer sur notre planète aide également dans notre quête pour trouver des traces de vie ailleurs, comme Mars. »
