Les collisions lors de la formation de la Terre ont modifié sa composition

La Terre est une planète active âgée de plus de 4,5 milliards d’années. Cette longue évolution rend la compréhension de sa formation difficile. Les météorites sont les vestiges de cette histoire précoce de formation du système solaire et nous informent sur la formation des planètes. L’analyse du néodyme (métal gris argent du groupe des terres rares) permet de préciser ces relations génétiques ainsi que d’identifier les processus précoces de différentiation des planètes. Cette étude, réalisée par une équipe de recherche comprenant des scientifiques du CNRS-INSU, apporte de nouvelles contraintes sur la formation des planètes.

Les chercheurs ont analysé la composition du néodyme des météorites primitives. Ces objets n’ont pas subi de différenciation et leur étude communique une information unique sur la composition du système solaire et donc celle des planètes avant qu’elles aient subi une différenciation. L’étude a également été complétée par l’analyse de météorites provenant de proto-planètes, c’est-à-dire des objets différenciés de plus petite taille tels que nous les observons aujourd’hui dans la ceinture d’astéroïdes. Les résultats montrent que la Terre et les proto-planètes ont une composition différente des météorites primitives. Des nouvelles techniques d’analyses développées au Laboratoire magmas et volcans ont rendu possible la détection de ces variations infimes. Les premières planètes ont été différenciées au cours du premier million d’années du système solaire. Les croûtes formées en surface ont ensuite été détruites lors de collisions entre proto-planètes. Entre 4 et 20 % de la masse de la Terre est estimée avoir été perdue lors de sa formation. Ces résultats mettent en évidence l’impact des collisions lors de la formation des planètes sur leur composition. Ainsi la composition de la Terre ne peut pas être estimée à partir des météorites primitives. Le budget des éléments essentiels à la production de chaleur radioactive doit être plus faible que celui couramment proposé ce qui doit réduire le flux de chaleur qui participe à l’activité géologique de notre planète.