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Un minuscule cristal de zircon trouvé en Australie est le plus vieux morceau de la croûte terrestre jamais découvert. Il date de 4,4 milliards d’années et témoigne des conditions qui ont permis l’apparition de la vie sur notre planète. Les scientifiques ont analysé sa composition chimique et son histoire thermique pour mieux comprendre l’évolution de la Terre à ses débuts.
Une découverte exceptionnelle
Le cristal de zircon a été extrait des collines de Jack Hills, une région isolée de l’Australie-Occidentale. Il mesure environ 200 micromètres, soit l’épaisseur de deux cheveux humains. Il a été identifié en 2014 par une équipe de chercheurs de l’université du Wisconsin, aux États-Unis, comme le plus ancien matériau géologique connu sur Terre. Sa datation précise est de 4,375 milliards d’années, avec une marge d’erreur de 6 millions d’années.
Le zircon est un minéral très résistant, qui se forme dans certains magmas lorsqu’ils se refroidissent. Il peut survivre à des conditions extrêmes de chaleur et de pression, et conserver les traces chimiques de son environnement d’origine. C’est pourquoi il est considéré comme une capsule temporelle idéale pour étudier l’histoire ancienne de la Terre.
Un témoin de la formation du Système solaire
Le cristal de zircon a été créé seulement 160 millions d’années après la naissance du Système solaire, qui remonte à environ 4,54 milliards d’années. Il est donc antérieur à la formation de la Lune, qui résulte d’une collision entre la proto-Terre et un astéroïde géant il y a environ 4,5 milliards d’années. Cette collision a transformé la Terre en une boule de roches en fusion, appelée magma océan.
Le fait que le zircon existe à cette époque implique que la Terre s’est refroidie et solidifiée rapidement pour former une croûte. C’est ce que confirme le professeur John Valley, géochimiste à l’université du Wisconsin-Madison et responsable de l’étude : “Cela montre comment la Terre s’est refroidie et est devenue habitable, selon notre théorie. Cela peut aussi nous aider à comprendre comment d’autres planètes habitables se sont formées.”
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Une preuve de la présence d’eau liquide
Le cristal de zircon apporte également des indices sur la présence d’eau liquide sur la Terre primitive. Selon le professeur Valley, l’étude soutient l’hypothèse d’une “jeune Terre froide”, où les températures étaient suffisamment basses pour permettre l’existence d’eau liquide, d’océans et d’une hydrosphère peu de temps après la formation de la croûte terrestre. “L’étude confirme notre conclusion selon laquelle la Terre avait une hydrosphère avant 4,3 milliards d’années, et peut-être la vie peu après”, affirme-t-il.
Pour arriver à cette conclusion, les chercheurs ont utilisé des techniques sophistiquées pour mesurer l’âge et l’historique thermique du zircon. Ils ont notamment calculé les masses des atomes de plomb présents dans le cristal, qui proviennent de la désintégration radioactive de l’uranium. Ils ont aussi analysé les rapports isotopiques de l’oxygène, qui reflètent le degré d’homogénéisation et de refroidissement de la Terre.
Ces analyses ont permis aux scientifiques de valider les méthodes actuelles de géochronologie et d’ouvrir une nouvelle page sur l’histoire thermique que ces minuscules cristaux de zircon ont préservée. Pour aller plus loin, découvrez quel est le minéral le plus rare sur Terre.