Qui sont nos proches voisins?

Nous veulent-ils du bien ou sont-ils des fauteurs de troubles?

Compte tenu des processus envisagés pour la formation des planètes, il est logique de penser que nos voisins peuvent encore avoir une

influence sur les phénomènes terrestres!

Laquelle?

LES RELATIONS DE VOISINAGE

Il s’agit bien sûr

des autres planètes

du système solaire.

Nos voisins

Les tranquilles

Depuis leur formation, bien calés sur leur orbite, nous n’avons pas grand chose à attendre de ces voisins là, si ce n’est des informations sur les mécanismes de formation des systèmes planétaires. On verra que la Lune est un peu à part, le Soleil aussi!

Parmi les gros objets, il y a aussi les

satellites des planètes. Ils sont

nombreux mais inoffensifs car eux

aussi, bien « attachés » à leur planète.

Certains sont cependant des

spécimens intéressants car ils

pourraient nous apporter des

informations scientifiques sur

les conditions nécessaire à

l’apparition de la vie (Titan).

Les turbulents

Eux aussi sont porteurs d’informations scientifiques sur notre histoire mais ils ont aussi capables d’autant de bien que de mal.

Ida et Dactyl

Gaspar

Toutatis

Kleopatras

Ce sont les astéroïdes

Mathilde

Cœur de Halley

Hall-bop

et les comètes

McNaught début 2007

Ces petits objets font

partie du système

solaire mais circulent

sur des orbites non

« circulaires »

distinctes de celles

des 9 planètes.

On définit, la

ceinture

d’astéroïdes entre

Mars et Jupiter, la

ceinture de Kuiper

au delà de Neptune

et le nuage de Oort

aux confins du

système.

Les météorites sont des fragments de ces astéroïdes qui

représenteraient donc les planétésimaux différenciés ou non, à l’origine des planètes

telluriques.

Les astéroïdes

Parmi ces astéroïdes certains ont des orbites très elliptiques et peuvent croiser l’orbite terrestre : on les

appelle les géocroiseurs. Ceux-là sont très surveillés!

Les comètesElles suivent des orbites très elliptiques et sont issues d’un réservoir lointain appelé le nuage d’Oort. La plus connue, la seule visitée, est la comète de Halley. Périodique, elle revient tous les 76 ans.

Bienfaits et calamités causés par nos turbulents voisins

Bienfait N°1 : Atmosphère – Océan

On sait que les premiers temps du système

solaire ont été marqués par un intense

bombardement météoritique. Certaines de

ces météorites, les chondrites carbonées,

contenaient des volatils en abondance et

ont probablement participé à la

constitution d’une atmosphère, pas

forcément respirable certes, mais

contenant une certaine quantité de vapeur

d’eau qui s’est ensuite condensée en

océan.

Bien sûr, cette atmosphère n’a pu être conservée que lorsque le bombardement a largement

décru c’est-à-dire vers - 4,3 Ga!

Bienfait N°2 : La vie ou les molécules organiques?

Certains scientifiques pensent que les comètes et les météorites ont pu apporter la vie sur Terre : la vie sous forme d’un organisme simple capable de se nourrir, de se reproduire et qui a trouvé sur notre planète les conditions favorables pour proliférer, se développer et évoluer.

Elle ne fait, en fait, que reculer le problème de l’origine de la vie sur les petits objets en

question.

Certains font remarquer que, soit le froid intersidéral, soit la chaleur lors des impacts auraient dû détruire ces organismes primitifs! D’autres répondent qu’il existe sur Terre des bactéries qui vivent dans des conditions extrêmes. Alors pourquoi pas?

Cette théorie est appelée la panspermie.

Par contre , en ce qui concerne l’apport de molécules organiques, il ne semble pas y avoir

de doute, compte tenu de la présence de ce type de molécules …. aussi bien dans

l’espace….

Composition des molécules interstellaires classées par ordre croissant du nombre d’atomes constitutifs.

Ces molécules sont bien les monomères (simples ou complexes) à la base des molécules du vivant!

Composition des glaces cométaires d’après les observations de Hale-Bopp et Hyakutake

Quand le noyau de la comète approche du périhélie, les glaces sont sublimées, les gaz sont évacués sous la forme de la queue de la comète. On y trouve alors de nombreuses molécules à base de H, C, N, O et S.

aussi bien dans l’espace … que sur les comètes.

Et dans l’espace il y a des molécules de ce type…

…très proche de celle de la chlorophylle

Non seulement il y a les molécules les plus simples pour fabriquer des sucres ou des acides aminés, mais on a aussi découvert dans quelques météorites (Murchison en particulier) plus d’une dizaines d’acides aminés tout faits.

Un des problèmes, c’est «comment ont été fabriquées des molécules complexes à partir de molécules aussi simples que H2O, CH4, NH3? ». C’est ce que l’on appelle la chimie

prébiotique.

A priori, en théorie c’est simple…

…mais en pratique, les choses se compliquent.

En 1953, Miller réalise une expérience, devenue célèbre, pour essayer de fabriquer à partir de ces 3 molécules simples les molécules organiques à la base du vivant.

Les conditions expérimentales sont celles de l’atmosphère primitive supposée réductrice avec des apports énergétiques par les rayonnements uv du soleil et les éclairs.

Ensuite la polymérisation (près des sources chaudes? à la surface de certains minéraux?) a dû permettre la fabrication de polymères composés d’acides aminés, de glucides, de lipides?

L’expérience se conclue par la fabrication de composés organiques baignant dans l’océan primitif, appelé la soupe primitive.

Un pas semble franchi, mais il reste encore beaucoup de questions concernant …

la fabrication des molécules porteuses d’information génétique, ARN? ADN?

ou celle des membranes cellulaires?

l’état d’oxydation de l’atmosphère primitive, CH4 ou CO2 ?

la victoire des molécules lévogyres sur les molécules dextrogyres?

Quelles que soient les réponses à ces questions, il semble que toutes les tentatives de développement de la vie avant -4 Ga aient avorté à cause de l’intense chaleur produite par les « derniers » impacts!

Ce que l’on sait, c’est qu’il y a 3,5 Ga, la vie existait sous forme de cyanobactéries construisant des colonnes rocheuses, les stromatolites.

Apex Chert, Marble

Bar, Australie3,46 Ga

North Pole,

Australie3,5 Ga

Stromatolites actuelles de Shark Bay, Australie

C’est pendant ce milliard et demi

d’années que, petit à petit, la

concentration en O2 de l’atmosphère

croît

mais pas de traces de vie autre que des stromatolites

pendant cette période!

Acritarche (cyste algaire)< 150 m 1,6 to 1,4 Ga

…et puis, vers 650-545 Ma soit près de 4 Ga après la formation de la planète, se fossilisent les restes mous d’une faune de médusoïdés, la faune d’Ediacara (Australie) puis apparaît ensuite la faune, beaucoup plus diversifiée, de Burgess…

Encore 1 Ga d’« attente »…

Marella

Haplophrentis

Anomalocaris

Opabinia

Wiwaxia

PikaiaLeancoilia

Hallucigenia

On appelle cet événement l’explosion cambrienne, elle marque le début des temps géologiques dits Phanérozoïque.

Les périodes précédentes s’appellent Protérozoïque,

Archéen, Hadéen, ou Précambrien

Le Phanérozoïque est divisé en trois ères sur des bases tectoniques et/ou paléontologiques : l’ère primaire ou Paléozoïque, l’ère secondaire ou Mésozoïque, l’ère tertiaire ou Cénozoïque.

Chaque ère est ensuite subdivisée en périodes: voici celles du Primaire.

Les ères et les périodes ont été définies à partir de deux grands phénomènes terrestres : les apparitions/disparitions d’espèces et les cycles orogéniques de formation et destruction d’une chaîne de montagne (collision).

Pour séparer les 3 ères, on a donc une explosion de vie au Cambrien et deux extinctions en masse à la limite Permien-Trias et à la limite Crétacé-Tertiaire. Plus d’autres…

Calamité N°1 : L’extinction des espèces

En mettant à part les

modifications écologiques,

biologiques, génétiques… qui

permettent plus l’évolution des

espèces que leur disparition, on

peut proposer deux grandes

catégories de causes : les

causes terrestres et la cause

extra-terrestre.

Même si les causes exactes des 5 extinctions en masse ne sont pas connues pour

chaque événement, les scientifiques sont capables de faire la liste des paramètres les

plus plausibles pour les principales extinctions, celles qui concernent plus de 50%

des espèces.

Chutes de météorites

-Dynamique du globe s.l.

-Modifications de la surface des mers épicontinentales

-Modification des surfaces continentales et de leur continuité

-Mobilité des plaques lithosphériques (collision –rifting)

-Volcanisme en limite de plaque ou intraplaque

-Caractéristiques physico-chimiques de l’océan

-Variations climatiques globales

-Inversions du champ magnétique terrestre

Superposition de différentes causes et de leurs conséquences…

… ou comment contenter tout le monde!

A moins que…

En ce qui concerne la limite KT et la disparition des dinosaures, deux grandes hypothèses sont encore discutées au sein de la communauté scientifique.

L’hypothèse catastrophiste n°1 :

la chute d’une énorme météorite (10km) (Alvarez et al., 1980)

En Italie

Les indices : N°1- Existence d’une couche d’argile de la limite KT très riche en iridium, métal caractéristique des météorites de même que Pt, Au, Ag, et Os ainsi que de magnétite nickélifère.

Indice N°2 - Présence de quartz choqués caractéristiques des impacts météoritiques.

Indice N°3 - Le cratère d’impact de Chixculub, Yucatan.

Indice N°4 - Son âge de 65Ma.

Indices N°5 et 6 – La répartition des tectites et raz de marée

Hypothèse catastrophique n°2 : le volcanisme du Deccan (Courtillot, 1995)

A la fin du Crétacé, environ 3 Mkm3 de laves fluides

émis en plus de 500 000 ans

Empilement de 2400 m sur plus de 700 000 km2

Emissions dans l’atmosphère de cendres, d’aérosols, de gaz…

Réduction de luminosité, refroidissement global puis effet de serre accru, pluies acides, acidification des eaux…

Certains indices chimiques (Ir, Pt…) ou minéralogiques (magnétite nickélifère, quartz?) peuvent aussi être des marques de cette intense activité volcanique.

Pour conclure sur la crise KT, d’après certains paléontologues, l’examen détaillé de la biosphère à la limite KT contredit l’idée d’une extinction brutale frappant tout le monde, au hasard, au même moment!

Cette combinaison paraît d’autant plus probable que la crise biologique majeure à la limite Permien / Trias n’est pas « contemporaine » d’un impact météoritique même s’il existe des traps en Sibérie datés de la fin du Permien.

C’est la combinaison des causes qui a probablement précipité la disparition des espèces du

Mésozoïque.

Même s’il y a impact, même s’il y a volcanisme, il faut ajouter régression marine et refroidissement global sur un biosphère affaiblie, autant de paramètres jouant sur le plus long terme.

Bienfait N°3 : Le développement des mammifères

Dans l’hypothèse où la disparition des dinosaures est due à l’impact

d’un de nos voisins turbulents, ce voisin peut être considéré comme

un bienfaiteur de l’humanité puisqu’il a permis aux mammifères qui

« végétaient » depuis le Trias de se développer et d’occuper toutes

les niches écologiques que les dinosaures très évolués avaient

occupées : la terre ferme, certes, mais aussi les airs et les mers! Des

mammifères dont des primates puis des hominidés!

Le malheur des uns fait le bonheur des autres!

Le plus gros de tous nos voisins : le plus gros de tous

les impacts!

Sur la Lune, on rencontre une multitude de cratères d’impact dont le plus grand cratère du système solaire!

Voyons quelques caractéristiques de cet astre!

D’après les astronomes et les géologues, elle serait

probablement le résultat du plus grand choc entre objets

planétaires tout au début de l’histoire de notre Terre!

Le seul astre extra-terrestre

sur lequel l’homme ait

marché!

Des « mers » lisses

Des « terres » chaotiques

En fait des cratères d’impact de toutes les tailles!

La taille et la complexité du cratère dépend de la taille de l’impacteur.

La mécanique du système Terre-Lune:

-la Lune est « trop » grosse pour un satellite « normal »

-la Lune est trop près pour un satellite normal mais s’en éloigne

-le moment angulaire du système Terre-Lune est trop élevé par rapport aux autres planètes telluriques

-l’orbite lunaire est inclinée de 5° sur l’écliptique

Les problèmes à résoudre.La composition chimique de la Lune déduite des observations indirectes puis directes :

-la densité faible de la Lune (3,3) suggère qu’elle contient très peu de fer,

-le rapport K/U des roches lunaires est très faible par rapport à celui de la Terre : la Lune ne contient pas ou peu de volatils,

-les rapports isotopiques de l’oxygène sont identiques pour Terre et Lune alors qu’ils sont différents pour les météorites et les autres planètes telluriques.

Actuellement, des 4 théories de

formation de la Lune,

la capture,

la fission,

les planètes jumelles,

c’est cette

dernière qui

explique le

mieux les

observations.

et la collision par un

astéroïde de la taille de Mars

Une calamité pour la Terre, cible de cet impact, heureusement déjà suffisamment grosse pour ne pas avoir éclaté!

Un bienfait pour l’humanité, car grâce à la Lune, nous avons pu comprendre les mécanismes de formation des planètes, essentiellement basés sur des chocs entre objets de tailles variées, les dater, prendre conscience de l’extraordinaire singularité de cette planète…habitée!

Un bienfait pour la vie terrestre car, selon certains auteurs, c’est la présence de la Lune, de cette taille et à cette distance, qui stabilise l’orbite terrestre permettant ainsi de lui assurer un certain confort!

EuropeMiranda (U)

Callisto (J) Astéroide?

Mimas (S)

Dioné (S)

Pour mieux évaluer les effets de chaque hypothèse, il faut reconstituer la position des continents.

On voit alors que d’autres paramètres géologiques peuvent avoir eu une influence sur ces

disparitions!