Fin de l’accrétion du globe terrestre

La formation des océans terrestres s’est probablement produite en même temps que celle de la Lune. Ces phénomènes débutent avec l’accrétion de la Terre, il y a de cela 4,56 milliards d’années. Ils se prolongent jusqu’à la ségrégation du cœur, à la fin du dégazage intérieur, qui s’est produit voici 4,45 à 4,50 milliards d’années. C’est durant cette période que les chondrites carbonées ont sûrement amenées l’eau sur Terre en même temps que nombre de molécules organiques.

Suite aux impacts avec la Terre, les astéroïdes se sont vaporisés, dispersant toutes leurs matières volatiles dans l’atmosphère terrestre. Une petite fraction d’entre elles se sont probablement mélangées avec le magma de surface. Car, toute la surface de la Terre était alors dans un état fondu. Ces matières volatiles sont repassées à l’état gazeux un peu plus tard. La quantité d’eau totale délivrée à la Terre était sûrement supérieure à celle existante de nos jours dans les océans. Car, la perte des matières volatiles était très importante à cette époque. On a pu ainsi estimer que 50% de l’eau arrivant sur Terre pourrait avoir été dissociée en hydrogène et oxygène. Ceci en raison du fort bombardement UV auquel était soumis notre planète. Des pertes supplémentaires ont probablement dû aussi avoir lieu. Suite à l’érosion de l’atmosphère par les impacts des bolides planétaires extra-terrestres.

Collision avec un planétoïde

Durant ces premiers moments chaotiques de l’histoire de la Terre, une collision s’est produite, il y a environ 4,5 milliards d’années, avec un planétoïde ayant une taille comparable à celle de la planète Mars. L’accrétion des débris de cette collision titanesque a dégagé plus de 4 x 10³¹ J. C’est cette collision qui a donné naissance à la Lune. Ramenée à la masse de la Terre, cela donne 7 x 10⁶ J·kg^-1. Donc, une énergie suffisante pour vaporiser les silicates présents en surface. Après cette collision, la température de surface a atteint 2 300 K, soit environ 2000 °C. D’où une fusion de la surface de la Terre.

S’il existait déjà de l’eau liquide à cette époque, elle a donc été vaporisée en même temps que les silicates. L’âge de 4,50-4,45 milliards d’années peut donc être pris comme temps zéro pour la formation des océans. La collision a aussi eu pour conséquence de former une atmosphère dense de silicates gazeux. Après un refroidissement rapide, ceux-ci ont complètement précipité au bout de quelques milliers d’années. Il resta donc une atmosphère résiduelle dense. Elle était faite de vapeur d’eau et de dioxyde carbone qui allait transformer par effet boule de neige notre planète en une serre géante.

Référence

Daniele L. Pinti (2005), «The Origin and Evolution of the Oceans», Lectures in Astrobiology, Vol. 1. M. Gargaud, B. Barbier, H. Martin & J. Reisse Eds, Springer-Verlag, New York, Berlin, p.83-112.