Une découverte fascinante suggère que le noyau terrestre pourrait contenir des quantités énormes d’hélium primitif, modifiant notre compréhension de l’origine de la Terre. Des scientifiques japonais révèlent comment cet élément, apparemment piégé dans des conditions extrêmes, pourrait indiquer une formation bien plus rapide de notre planète qu’on ne l’avait pensé.
Le noyau de la Terre pourrait contenir d’énormes quantités d’hélium, un gaz normalement inerte, qui peut cependant se lier au fer à haute pression et température : cela suggère qu’au cours de l’origine de la Terre, notre planète aurait pu capturer ce gaz de la nébuleuse solaire, indiquant une formation beaucoup plus rapide que ce qui a été supposé jusqu’à présent. Voici pourquoi.
Les scientifiques estiment que la Terre pourrait avoir d’énormes quantités d’hélium piégées dans son noyau après avoir découvert que l’hélium peut se lier au fer dans des conditions de température et de pression extrêmes / Photo
Notre compréhension de l’origine de la Terre pourrait être révisée par une découverte fascinante d’une équipe de recherche japonaise dirigée par le physicien Haruki Takezawa de l’Université de Tokyo, selon laquelle dans le dense noyau de fer de notre planète se trouverait d’énormes quantités d’hélium primitif.
Ce hélium, dans la rare forme isotopique hélium-3, se serait formé dans les moments suivant le Big Bang et proviendrait presque entièrement de la nébuleuse de poussière et de gaz dont la Terre est née. Les chercheurs savaient déjà que cet élément primitif est présent à l’intérieur de la Terre (chaque année, environ 2 kg d’hélium-3 s’échappent des dorsales médio-oceanique, où les volcans actifs puisent le magma dans le manteau profond), mais comment il a pu rester à l’intérieur de la planète pendant des milliards d’années demeure un mystère non résolu.
L’hélium pourrait être piégé dans le noyau terrestre
L’hélium est un gaz très léger, généralement inerte, et comme les autres gaz volatils, il aurait dû fuir à la surface depuis longtemps : selon les chercheurs japonais, il serait plutôt piégé dans le noyau terrestre, où il resterait en sécurité, ne s’échappant que très lentement.
Dans une nouvelle étude publiée dans Physical Test Letters, les chercheurs ont découvert qu’à haute pression et température prévues dans le noyau, l’hélium peut se lier au fer, qui passe de sa structure cubique à corps centré à « une structure cubique à faces centrées (FCC) ou hexagonale compacte (HCP) » : ces deux formes cristallines du fer étaient déjà connues, mais les expériences des chercheurs ont montré que ces composés de fer contiennent jusqu’à 3,3 % d’hélium, environ 5 000 fois plus que ce qui avait été observé auparavant.
La découverte qui peut réécrire la formation de la Terre
La formation de ces composés et l’abondance d’hélium ont des implications pour la compréhension de l’origine de la Terre, suggérant que durant l’origine de notre planète, la Terre pourrait avoir capturé ce gaz de la nébuleuse solaire, le séquestrant dans le noyau lors de la différenciation planétaire.
Si tel est le cas, la présence d’énormes quantités d’hélium dans le noyau terrestre indiquerait que la Terre s’est formée beaucoup plus rapidement que les 100 millions d’années jusqu’à présent supposés. Cela parce que les gaz légers comme l’hélium sont restés dans la nébuleuse seulement quelques millions d’années, donc si la Terre s’était formée lentement, il n’y aurait pas beaucoup d’hélium dans les profondeurs de la Terre. Autrement dit, en prouvant que le noyau de la Terre contient de grandes quantités d’hélium-3, nous aurions la preuve que notre planète s’est formée rapidement, mettant fin à un débat de longue date sur le temps qu’elle a mis à se former.