10 découvertes qui changent votre image de la Terre antique

La science moderne a beaucoup appris sur le passé de la Terre et les chercheurs ont découvert des détails surprenants qui vont à l'encontre de tout ce que nous prenons pour acquis. Des détails comme…

10 ancêtres des mammifères ont gouverné la Terre avant les dinosaures

Crédit photo: Jeff Kubina

Les mammifères et les reptiles ne se ressemblent pas, mais ils partagent un ancêtre commun. Alors qu’ils se séparaient, les reptiles tels que les ancêtres des dinosaures devinrent des diapsides. Les ancêtres des mammifères d'aujourd'hui sont devenus des synapsides. Cette rivalité a duré plus de 230 millions d’années et les mammifères-synapsides ont totalement dominé les dino-diapsides pendant la première moitié de cette période.

Dimetrodon, par exemple, un ancêtre de mammifère adossé à la voile, était le carnivore terrestre dominant du Permien. Il mesurait 3,5 mètres de long et pesait 100-150 kilogrammes (220-330 lb). Sa tête énorme et ses longs crocs sortant de l'eau boueuse des marais étaient la dernière chose que de nombreux animaux - y compris d'autres dimétrodons - aient jamais su.

La période du Permien a été brutale sur les diapsides. Ils n'ont pas laissé beaucoup de fossiles derrière eux. Nous savons que certaines ont atteint 2 mètres (6 pieds), mais la plupart sont restées petites et ont évité le mieux possible les synapsides régnantes. Viennent ensuite les «grands mourants». Plus de 90% de toutes les espèces ont disparu à la fin de la période du Permien.

Synapsids avait un très bon créneau et certains ont survécu. Celles-ci sont devenues assez courantes. Cependant, il y avait maintenant plus de concurrence des diaspides. La mort avait laissé suffisamment d’occasions pour que les dino-diapsides s’établissent. Pendant des millions d'années, les deux groupes ont continué à se disputer au fur et à mesure que chaque ligne évoluait. Au milieu du Trias, les synapsides se transformaient en mammifères modernes. Les diapsides étaient en train de devenir des dinosaures… pas encore énormes, mais suffisamment grands.

Les premiers dinosaures étaient aussi gros qu'un chien moderne typique. À la fin de la période triasique, certaines avaient 6 mètres de long. Un groupe d'ichthyosaures a déjà régné sur les mers. Puis vint une autre extinction de masse et les dinosaures ont également hérité de la terre. Cette extinction a mis fin à la fête synapsid une fois pour toutes, ne laissant que de petits mammifères modernes pour payer la facture.

9 Personne ne sait ce qui a tué les dinosaures

Selon la théorie la plus répandue des années 1980 à nos jours, l'extinction jusqu'à la fin du Crétacé a ressemblé à ce qui suit. Premièrement, les dinosaures dominaient le monde. Ensuite, un gros astéroïde s’est écrasé près de la ville moderne de Chicxulub, au Mexique, envoyant la Terre dans un hiver global. L'âge des dinosaures a pris fin puisque 80% des espèces de la Terre ont péri. Ensuite, les mammifères ont hérité du monde. Depuis que des preuves indéniables ont démontré un impact au bon endroit et au bon moment, les chercheurs ont accepté l'explication. Peut-être, ont-ils ajouté, les impacts avaient provoqué toutes les extinctions massives de la Terre.

Tout le monde se dispersa sur le terrain à la recherche de plus de cratères. Ils en ont trouvé beaucoup, mais la plupart ne pouvaient pas être liés à une extinction massive. Et entre-temps, des questions ont été soulevées au sujet de l'extinction de la fin du Crétacé et de son impact sur les astéroïdes. Un tel coup de poing aurait tué beaucoup de vies sur la Terre. Au lieu de cela, certaines espèces ont survécu, même des dinosaures, qui ont ensuite évolué pour devenir des oiseaux.

Certains expliquent cela par un double choc de l’impact du Chicxulub et par les vastes inondations volcaniques contemporaines d’une région appelée les pièges du Deccan. Selon les experts, l'éruption du Deccan a rendu la vie difficile dans le monde entier. Puis l'astéroïde est arrivé pour livrer un coup de grâce aux groupes d'animaux les plus stressés, y compris T. rex et ses copains.

C'est un bon argument, mais tout le monde ne l'achète pas. D'autres chercheurs affirment avoir trouvé des preuves de la prospérité des dinosaures juste à côté du volcan Deccan lors de son éruption, nidifiant même sur sa lave. Ces experts ont également déclaré qu'à la fin de l'âge des dinosaures, la Terre avait été touchée par plusieurs gros impacteurs - astéroïdes ou fragments de comètes - sur une courte période. Chicxulub était présent, mais le plus important était Shiva, trois fois plus gros que Chicxulub. Lorsque Shiva a frappé notre planète au large des côtes occidentales de l'Inde moderne, son impact a été suffisamment important pour modifier le fonctionnement de la tectonique des plaques dans la région. L'éruption du Deccan, située à proximité, est ensuite tombée en saturation et une extinction de masse a suivi.

Alors faites votre choix. Était-ce Chicxulub, Chixculub plus volcanisme, ou le barrage spatial de Shiva plus volcanisme qui a fermé l'âge des dinosaures? Personne n'est certain.

8Il peut pleuvoir des diamants

Vous ne voudriez pas être là pour les attraper, cependant. Cela se produit lors d'une violente éruption volcanique.

Les diamants sont des cristaux de carbone pur qui se forment sous une chaleur et une pression intenses dans les profondeurs de la Terre. Personne ne sait vraiment comment le carbone sera aussi bas, mais tout le monde s'accorde pour dire que les diamants sont très, très vieux.

Une fois formés, les diamants traînent sous le manteau de la planète. La tectonique des plaques peut amener un continent à les parcourir pour en ramasser quelques-unes. Au fur et à mesure que le temps géologique passe, les parties les plus anciennes de tous les continents collectent les diamants de cette façon, un peu comme des quilles de navire ramassant des bernacles.

Rien de tout cela ne nous aide à devenir riche, bien sûr. En fait, les diamants ne peuvent exister naturellement à la surface de la Terre. Ils se transforment en graphite. La seule raison pour laquelle nous en avons, c'est parce que des éruptions volcaniques profondément enracinées les ont provoquées ici trop rapidement pour qu'elles puissent basculer.

Voici comment ça se passe. Un type inhabituel de roche de manteau fondu appelé kimberlite ou lamproite commence à remonter de dessous la couche de manteau parsemée de diamants. Cela se produit très rapidement parce que ce magma est «pétillant» - il contient beaucoup de dioxyde de carbone et d'eau. La kimberlite, en forte croissance, collecte des diamants en cours de route, traverse le continent sous-jacent dans une conduite de diamants et fait un boom. Il pleut des diamants.

7 océans pourpres

L'eau de mer est en grande partie transparente.La couleur que vous voyez dépend de ce qu’il contient: un marron boueux ou un jaune près du littoral où une immense rivière se jette dans la mer, ou un vert grisâtre plus loin grâce aux algues et à une myriade d’organismes minuscules.

Cependant, nous ne connaissons vraiment que les zones les plus hautes de l'océan, dans lesquelles la lumière du soleil peut pénétrer. Ici, le plancton utilise la lumière pour la photosynthèse. L'oxygène est l'un des sous-produits de ce processus, en mer comme sur terre. Aujourd'hui, cet oxygène traverse toute l'eau de mer, même dans les abysses froids et sombres. En effet, il se dissout très bien dans l'eau froide et peut donc être entraîné par les courants du fond marin.

Cependant, à quelques endroits, comme dans certains fjords de Norvège, l'eau de mer stagne. Trop de nutriments s'y accumulent et utilisent tout son oxygène. Les petites créatures aquatiques doivent vivre, alors la chaîne alimentaire locale bascule d'abord vers l'azote, puis vers le soufre. Une chaîne alimentaire à base de soufre rejette beaucoup d’hydrogène sulfuré dans la mer, ce qui est une mauvaise nouvelle pour la plupart des formes de vie marine mais merveilleux pour les petits mangeurs de soufre verts et violets. L’oxygène est mortel pour ces bactéries qui aiment le soufre, mais elles se développent et colorent l’eau rose pourpre partout où elles trouvent les bonnes conditions. Aujourd'hui, vous les trouverez dans la mer Noire, ainsi que dans quelques fjords et lacs.

D'où sont-ils venus en premier? Eh bien, ils font partie des plus anciens habitants de la Terre.

Des pigments provenant de petits mangeurs de soufre pourpres ont été découverts dans une roche vieille de 1,64 milliard d'années dans le nord de l'Australie. Ces bactéries vivaient juste après que la Terre ait perdu ses formations de fer baguées (BIF), qui ont cessé de se former dans la mer il y a environ deux milliards d'années. Les géologues se demandent depuis longtemps pourquoi plus aucun BIF ne s'est formé par la suite. Les deux théories principales impliquent un océan riche en oxygène ou une infusion de sulfure d'hydrogène puante.

La découverte de ces pigments est un atout pour l'hydrogène sulfuré. Cela signifie également que l'ancien océan sulfurique était rempli de joyeux mangeurs de soufre… et était donc une belle nuance de pourpre.

Mais d'où provenait toute cette eau?

6Une quantité d'eau de la Terre est plus vieille que le système solaire

Le système solaire s'est formé à partir d'un énorme nuage de poussière interstellaire. La poussière est sèche. Mais une partie de l'hydrogène et de l'oxygène du nuage aurait pu se combiner en un bon vieux H₂O. Cela aurait été soufflé par le système solaire interne, cependant, lorsque le Soleil s'est illuminé pour la première fois. Le seul endroit où trouver de l'eau après cela aurait été dans le système solaire externe ou sur les bords où les comètes orbitent.

Les scientifiques se sont penchés sur la question et ont déterminé que les océans de la Terre se sont formés environ un milliard d'années après que la planète ait pris forme. Cela pourrait expliquer les océans avec une combinaison de dégazage volcanique et des impacts des comètes glacées. Les volcans libéreraient le peu d’eau qui aurait été enfouie dans la Terre lors de sa formation. Le reste de l'eau entrerait lorsque les comètes nous bombarderaient tôt dans la vie du nouveau système solaire.

C'est une bonne histoire et a bien résisté au fil des ans. Cependant, ce n'est probablement que partiellement correct.

Les chercheurs viennent de découvrir que 30 à 50% de l'eau de la Terre est plus ancienne que le système solaire. La glace interstellaire était là, autrement dit, avant le nuage de poussière qui a donné naissance à notre système solaire. Ces scientifiques ont utilisé une méthode de datation relative pour montrer que, entre autres choses, votre corps a plus de 4,6 milliards d’années. Ils ne peuvent pas donner une date précise, mais cette eau ancienne pourrait être presque aussi vieille que l'univers.

5La vie aurait pu venir de la Terre sur Mars

Les météores flambent dans le ciel nocturne ou nous surprennent au grand jour. Ces petits fragments de débris d'astéroïdes ou de comètes se consument généralement dans l'atmosphère. S'ils atteignent le sol, ils s'appellent des météorites.

Dans les années 1980, après les missions viking sur Mars, les scientifiques ont été surpris de constater que certaines météorites venaient apparemment de la planète rouge. Aujourd'hui, la NASA est à peu près sûre d'avoir au moins 124 morceaux de biens immobiliers martiens au dossier. Les météorites de Mars semblent être de la roche volcanique et Mars héberge les plus gros volcans connus du système solaire. Cependant, même la plus grande éruption survenue à Olympus Mons n'aurait pu propulser ces roches sur la Terre.

Après beaucoup de travail de détective, certains experts pensent qu'un impact a éjecté ces morceaux de lave datant de 4,5 milliards d'années dans l'espace il y a 15 millions d'années. Ils ont atteint la Terre il y a environ 13 000 ans. Certains d'entre eux présentent des fossiles, ou du moins la preuve que la roche s'est formée dans de l'eau qui aurait autrefois abrité la vie.

Cela semble peu probable, puisque ces roches étaient autrefois de la lave, mais la vie trouve son chemin. Aujourd'hui, à Yellowstone, de minuscules organismes appelés extrémophiles vivent dans les sources thermales et dans certains rochers. Dures petites créatures supervolcano-résidentes comme celles-ci pourraient éventuellement survivre aux conditions extrêmement difficiles sur Mars. Ils pourraient même subir un impact, s’ils étaient assez loin dans une grande dalle rocheuse. En ce qui concerne la chute enflammée sur Terre, des scientifiques ont fait des expériences montrant que les endolithes n'auraient probablement besoin que d'environ 5 centimètres de roche comme bouclier thermique.

Bien sûr, la vie sur Terre a environ quatre milliards d'années et ces touristes martiens sont des arrivants récents. Mais nous n'avons pas trouvé toutes les météorites. Ceux-ci sont bien arrivés ici, alors d'autres météorites martiennes auraient aussi pu atterrir quand la Terre était très jeune. Même si elles ne nous avaient pas apporté de formes de vie, les météorites martiennes auraient pu nous apporter les minéraux nécessaires pour relancer la vie sur Terre.

4La Terre primitive n'était pas infernale

Les géologues appellent les premières années de la Terre la période Hadean après l’Hadès, souvent considérée comme l’ancienne contrepartie grecque de l’Enfer. Selon la théorie, la chaleur de la formation de la Terre a fait fondre la plus grande partie de la planète, qui a ensuite mis longtemps à former une croûte de surface relativement fraîche.La plupart des matériaux de Hadean Earth ont disparu maintenant, grâce aux intempéries et à la tectonique des plaques. Il ne reste plus que de petits cristaux de zircon.

Le zircon (silicate de zirconium) constitue de jolis bijoux, mais il est également très utile aux scientifiques pour deux raisons. Premièrement, il est assez difficile de survivre dans le monde géant de la géologie. Vous pouvez extraire du zircon d'un volcan, l'écraser lors d'une collision entre plaques tectoniques ou l'enterrer sous des kilomètres de sédiments, et le zircon se contente de pousser et de développer une autre couche. Les géologues viendront plus tard et liront ces couches comme un livre d'histoire. Deuxièmement, le zircon contient une infime quantité d'uranium - pas assez pour vous nuire, mais juste ce qu'il faut pour effectuer des datations scientifiques de précision.

Les chercheurs ont testé le plus ancien zircon connu, qui remonte à la période hadéenne. Ce minéral s'est cristallisé à une température beaucoup plus froide que prévu. Les isotopes ont également montré que l'eau et d'autres conditions propices à la vie auraient pu être présentes lorsque le cristal s'est formé. La Terre, il y a 4,4 milliards d'années, a peut-être eu des continents et des océans faits d'eau vitale, et non de lave en fusion mortelle.

Cependant, la Terre a un noyau en fer. Cela signifie que la planète doit avoir été infernale pendant au moins un petit moment après sa formation. Cela signifie également que vous devez payer beaucoup pour que les métaux précieux accompagnent votre gemme de zircon, parce que…

3Gold et Platinum sont tombés au cœur de la Terre

Les métaux comme l'or et le platine sont rares sur Terre aujourd'hui, mais ils sont communs sur certains astéroïdes. Ces astéroïdes se sont formés à partir du même nuage de poussière que la Terre. Alors, pourquoi n'y a-t-il pas beaucoup d'or et de platine qui traînent ici maintenant?

Au début du Hadean (juste après la formation de la Terre mais avant le cristal de zircon dont nous parlions), les choses étaient suffisamment chaudes pour faire fondre le fer. Le fer et ses voisins dans le tableau périodique sont lourds. Ainsi, toutes les gouttes de fer pur fondues et les combinaisons avec de l'or, du platine et ainsi de suite ont commencé à se calmer légèrement, se rapprochant du centre de la planète.

Puis quelque chose de la taille de Mars s’écrasa sur la Terre, faisant tomber le matériau qui devint plus tard la Lune. Cet impact a provoqué une fonte massive sur la Terre. Une grande quantité de fer et pratiquement tout son fan club de métal ont ensuite sombré au-delà de notre portée et sont tombés directement dans le noyau, où tout se trouve encore aujourd'hui.

2Les pôles Nord et Sud n'ont pas besoin d'être glacés

Peut-être à cause de ce coup de la lune, l'axe de la Terre est suffisamment incliné pour que la plus grande partie de la lumière solaire tombe sur l'équateur. Pourtant, cela ne signifie pas que les pôles sont toujours glacés. Il y a à peine 34 millions d'années - un clin d'œil en termes géologiques - la température moyenne de l'Antarctique était de 14 degrés Celsius (57 ° F). Les mers à proximité étaient de 22 degrés Celsius (72 ° F).

Au cours de la majeure partie de son histoire, la Terre n'a pas eu les grandes calottes glaciaires qu'elle arbore aujourd'hui. La quantité de lumière solaire entrante n'a pas d'importance. Ce qui compte, c'est le niveau de dioxyde de carbone et le réchauffement climatique qui en résulte.

Les scientifiques ne savent pas exactement pourquoi les pôles sont entrés dans le congélateur il y a environ 20 millions d'années. Certains disent que cela s'est passé après la collision entre l'Inde et l'Asie dans le cadre de la danse de la tectonique des plaques. Cette collision a soulevé le Tibet et les montagnes de l'Himalaya. Comme l'altération est plus rapide sur les terrains escarpés, de plus en plus de morceaux de roches continentales ont pénétré dans les océans, augmentant ainsi la capacité de rétention de carbone des mers. Le carbone est tombé de l'atmosphère et l'effet de serre est rapidement passé au refroidissement global.

Tous les chercheurs ne sont pas d'accord avec cette idée. Ils disent qu'il n'y a pas assez de preuves pour prouver définitivement une théorie sur une autre, bien qu'ils s'accordent à dire que cela a à voir avec le CO₂. Ils suggèrent peut-être que cela était dû aux changements de végétation.

1Earth a peut-être refroidi à cause des fourmis

Aussi chaud qu’il ait été récemment aux pôles, les records de température record de la Terre au cours des 200 derniers millions d’années ont été établis à l’époque des dinosaures. À cette époque, grâce à l’effet de serre, les tropiques cuisent à une température de 35 degrés Celsius (35 ° C) et les hautes latitudes sont bien au chaud au milieu des années 20 (70 ° F). Puis, il y a environ 65 millions d'années, les choses se sont refroidies, avec quelques pics de température de temps en temps.

Les intempéries jouent un rôle important dans le cycle global du carbone. C'est pourquoi les chercheurs se tournent souvent vers cette explication de la tendance générale au refroidissement global observée depuis l'âge des dinosaures. À la fin des années 1980, l’un de ces chercheurs de l’Université d’Arizona a lancé une expérience à long terme. Il a concassé la roche et l'a stockée dans toutes sortes d'environnements, du sol nu aux nids de fourmis. Tous les cinq ans, il en collectait une partie et voyait à quel point il était altéré par rapport aux échantillons de référence. Vingt-cinq ans plus tard, il a été surpris de découvrir que les fourmis décomposaient la roche testée jusqu'à 175 fois plus rapidement que l'altération de base.

Les fourmis ordinaires sont l’un des agents de vieillissement naturels les plus puissants. Ce n'est peut-être pas une coïncidence si les fourmis sont apparues en tant qu'espèce il y a environ 65 millions d'années, juste au moment où la Terre a commencé à se détendre.

Le vieillissement des fourmis peut avoir ou non séquestré suffisamment de carbone sur le long terme pour refroidir la planète. Mais tout scientifique de la Terre pourrait être heureux d’obtenir une ferme de fourmis comme cadeau de vacances ou d’anniversaire. C'est un excellent moyen de les accueillir dans le nouveau paradigme de la recherche climatologique.