La collision planétaire qui a formé la lune a fourni les éléments de base de la vie

La plupart du carbone et de l'azote dans notre corps provenaient probablement d'une planète de la taille de Mars qui s'est écrasée il y a 4,4 milliards d'années, ont annoncé des scientifiques. Les chercheurs pensent depuis longtemps que ces éléments, essentiels à la vie, sont arrivés sur notre planète à bord de corps primitifs tels que des astéroïdes, mais une nouvelle analyse suggère que le carbone et l'azote sont probablement arrivés sur Terre sur une planète qui s'était déjà différenciée en couches - signe d'une corps astronomique plus mature, éventuellement un embryon planétaire avec un manteau et un noyau. Cette même collision, disent-ils, a formé la lune.

Dans un article publié mercredi dans Progrès de la science, une équipe de la Rice University, au Texas, a présenté une série d’expériences et de simulations à l’appui de l’hypothèse selon laquelle une seule collision majeure aurait jeté les bases chimiques de la vie sur Terre.

Damanveer Grewal, Ph.D. étudiant à la Rice University et auteur principal de l’étude, raconte Inverse que cette recherche change l'histoire de la façon dont les éléments constitutifs de la vie sont venus sur notre planète.

"L'idée qui prévalait dans la communauté scientifique est que ces éléments ont été fournis par des corps indifférenciés après que la Terre se soit presque accrétée", a déclaré Grewal. "Ce que nous essayons de dire, c'est que ces éléments ont en réalité été fournis par l'impact géant d'un grand organisme différencié, plutôt que par de plus petits organismes."

En comparant les compositions chimiques de la croûte terrestre avec des lunettes sur la lune, l’équipe de Grewal a conclu qu’elles avaient une origine commune: l’événement cataclysmique qui a formé la lune. Et ensuite, en effectuant des simulations sur la façon dont différents éléments s'installent dans différentes parties d'une planète, les chercheurs ont reconnu qu'une planète différenciée qui entrait en collision avec la Terre aurait à sa surface un rapport de matière beaucoup plus riche en carbone qu'un corps non différencié. aurait. En effet, ils ont constaté que l’élément s’installerait vers le noyau de fer, laissant moins de traces chimiques dans la croûte terrestre. Les chercheurs disent que le même processus s’est passé lors de la formation du noyau de la Terre.

Par conséquent, lorsque cette planète embryonnaire est entrée en collision avec la Terre, environ 100 millions d'années après sa formation, elle aurait transféré sur la Terre des matériaux portant la signature chimique d'une planète dont le carbone s'était déposé au cœur - par opposition à un corps indifférencié dont la composition était relativement uniforme.

Et leurs modèles ont étayé cette hypothèse, ce qui a conforté l’idée que la même collision planétaire qui a formé la Lune a également déposé les matériaux de base pour la vie sur notre planète.

Cette recherche s'appuie sur les travaux antérieurs du même laboratoire à Rice, le laboratoire de Rajdeep Dasgupta, Ph.D., qui était également co-auteur du nouveau document.

Avec ce nouveau document, l’équipe continue d’ajouter de nouvelles preuves à l’idée que les éléments essentiels à la vie ont été livrés par un impact géant. Grewal affirme que cette idée pourrait changer la façon dont les gens perçoivent la force destructrice des collisions planétaires.

«Quand les gens voient des impacts géants, ils le voient toujours comme un événement destructeur», dit-il. "Mais maintenant, vous pouvez réellement y voir un événement qui donne la vie."

Abstrait: Le statut de la Terre comme seule planète assurant la vie est le résultat du mécanisme de synchronisation et de libération du carbone (C), de l’azote (N), du soufre (S) et de l’hydrogène (H). Sur la base de leurs signatures isotopiques, les volatiles terrestres seraient dérivés de chondrites carbonées, tandis que les compositions isotopiques d’éléments majeurs non volatiles et d’oligo-éléments suggèrent que les matériaux ressemblant à la chondrite enstatite sont les principaux éléments constitutifs de la Terre. Cependant, le rapport C / N de la terre de silicate en vrac (ESB) est superchondritique, ce qui exclut toute libération volatile par un placage tardif chondritique. En outre, si elle était délivrée pendant la phase principale d’accumulation de la Terre, en raison de la nature sidérophile plus grande de C par rapport à N, la formation de noyaux aurait dû laisser un rapport C / N sous-chondritique dans l’ESB. Nous présentons ici des expériences haute pression-température visant à limiter le devenir de composés volatils du SNC lors de la ségrégation noyau-manteau dans le magma embryonnaire planétaire et montrons que le C devient beaucoup moins sidérophile dans les alliages à N et riches, tandis que le caractère sidérophile En utilisant les nouvelles données et les simulations de Monte Carlo inverses, nous montrons que l’impact d’une planète de la taille de Mars, ayant une contribution minimale de matériaux carbonés de type chondrite et coïncidant avec l’événement de formation de la lune, peut être la source de volatiles majeurs dans l’ESB.