Bruce Fegley examine une météorite. Crédit d'image: WUSTL Cliquez pour agrandir
En utilisant des météorites primitives appelées chondrites comme modèles, les scientifiques de la terre et des planètes de l'Université de Washington à Saint-Louis ont effectué des calculs de dégazage et montré que l'atmosphère de la première Terre était réductrice, pleine de méthane, d'ammoniac, d'hydrogène et de vapeur d'eau.
En faisant cette découverte, Bruce Fegley, Ph.D., professeur à l'Université de Washington des sciences de la terre et des planètes en arts et sciences, et Laura Schaefer, assistante de laboratoire, relancent l'une des théories les plus célèbres et les plus controversées sur les origines de la vie, le Miller de 1953. -Urey expérience, qui a donné les composés organiques nécessaires à l'évolution des organismes.
Les chondrites sont des échantillons relativement inchangés de matériaux de la nébuleuse solaire. Selon Fegley, qui dirige le laboratoire de chimie planétaire de l'Université, les scientifiques les ont longtemps cru être les éléments constitutifs des planètes. Cependant, personne n'a jamais déterminé quel type d'atmosphère générerait une planète chondritique primitive.
"Nous supposons que les planètes se sont formées à partir de matériaux chondritiques, et nous avons divisé la planète en couches, et nous avons utilisé la composition du mélange de météorites pour calculer les gaz qui auraient évolué à partir de chacune de ces couches", a déclaré Schaefer. "Nous avons trouvé une atmosphère très réductrice pour la plupart des mélanges de météorites, donc il y a beaucoup de méthane et d'ammoniac."
Dans une atmosphère réductrice, l'hydrogène est présent mais l'oxygène est absent. Pour que l'expérience Miller-Urey fonctionne, une atmosphère réductrice est indispensable. Une atmosphère oxydante rend impossible la production de composés organiques. Pourtant, un contingent majeur de géologues pense qu'il existait une atmosphère pauvre en hydrogène et riche en dioxyde de carbone car ils utilisent les gaz volcaniques modernes comme modèles pour l'atmosphère primitive. Les gaz volcaniques sont riches en eau, en dioxyde de carbone et en dioxyde de soufre mais ne contiennent ni ammoniaque ni méthane.
«Les géologues contestent le scénario Miller-Urey, mais ce qu'ils semblent oublier, c'est que lorsque vous assemblez la Terre à partir de chondrites, vous obtenez des gaz légèrement différents en chauffant tous ces matériaux qui se sont assemblés pour former la Terre. Nos calculs fournissent une explication naturelle pour obtenir cette atmosphère réductrice », a déclaré Fegley.
Schaefer a présenté les résultats lors de la réunion annuelle de la Division des sciences planétaires de l'American Astronomical Society, tenue du 4 au 9 septembre à Cambridge, en Angleterre.
Schaefer et Fegley ont examiné différents types de chondrites qui, selon les scientifiques de la Terre et des planètes, ont contribué à la création de la Terre. Ils ont utilisé des codes informatiques sophistiqués pour l'équilibre chimique pour comprendre ce qui se passe lorsque les minéraux des météorites s'échauffent et réagissent les uns avec les autres. Par exemple, lorsque le carbonate de calcium est chauffé et décomposé, il forme du dioxyde de carbone gazeux.
"Différents composés de la Terre chondritique se décomposent lorsqu'ils sont chauffés, et ils libèrent du gaz qui a formé la première atmosphère de la Terre", a déclaré Fegley.
L'expérience Miller-Urey comportait un appareil dans lequel était placée une atmosphère de gaz réducteur qui existerait sur la Terre primitive. Le mélange a été chauffé et a reçu une charge électrique et de simples molécules organiques se sont formées. Bien que l'expérience ait été débattue depuis le début, personne n'avait fait de calculs pour prédire l'atmosphère primitive de la Terre.
"Je pense que ces calculs n'avaient pas été faits auparavant parce qu'ils sont très difficiles; nous utilisons un code spécial », a déclaré Fegley, dont les travaux avec Schaefer sur le dégazage d'Io, la plus grande lune de Jupiter et le corps le plus volcanique du système solaire, ont servi d'inspiration pour les premiers travaux actuels sur l'atmosphère terrestre.
Source d'origine: communiqué de presse WUSTL
