Un gaz rare s'échappe du centre de la Terre
Les chercheurs ont découvert un gaz rare piégé dans les roches de l’île de Baffin au Nunavut. Cela pourrait représenter une nouvelle façon d’étudier notre planète.
Hélium captif
En étudiant les roches volcaniques de l'île de Baffin, les chercheurs ont découvert de fortes concentrations d'un isotope rare de l'hélium, qui semble s'être échappé du noyau terrestre à la surface après y avoir été piégé, lors de la formation initiale de la planète. Il y a environ 4,6 milliards d’années, une nébuleuse géante de gaz et de poussière s’est effondrée pour donner naissance à notre système solaire. L’un des gaz présent dans cette nébuleuse était l’hélium, le deuxième élément le plus abondant dans l’univers après l’hydrogène. Lors de la formation de la Terre, on pense que l’hélium 4 et l’hélium 3 circulant dans le vent solaire se sont retrouvés piégés dans les minéraux de la planète, alors qu’elle était en train de refroidir. Étant un minéral plus lourd, cet hélium aurait été transporté jusqu'au noyau, où il serait resté enfermé dans sa forme originale.
La structure atomique de base de l'hélium 4 par rapport à l'hélium 3. L'hélium-3 est un « isotope stable », ce qui signifie qu'il possède un nombre de neutrons différent de celui de l'atome typique de cet élément et qu'il ne subira jamais de désintégration radioactive. Crédit : Scott Sutherland.
Gaz rare
Cependant, la Terre n’a pas une masse assez importante pour retenir de l’hélium en quantités significatives. Tout ce qui n’a pas été capturé aurait fini par s’infiltrer à la surface et à flotter dans l’espace. Ainsi, l’hélium est relativement rare sur Terre, et l’hélium 3 encore plus. Pourtant, les chercheurs ont découvert une abondance d’hélium 4 et d’hélium 3 piégés dans les roches volcaniques de l’île de Baffin. Une nouvelle étude publiée dans la revue Nature rappelle qu’on a découvert l’hélium il y a environ 20 ans dans des gisements de Baffin. Cette étude de 2023 détaille les résultats d'une nouvelle expédition menée dans la région en 2018 par des scientifiques de la Woods Hole Oceanographic Institution et du California Institute of Technology et leur découverte des ratios d’hélium 3 et d’hélium 4 les plus élevés sur Terre à ce jour.
L'île de Baffin
Provenance de l'hélium
Les gisements de lave de l’île de Baffin se sont formés il y a 50 à 60 millions d’années lorsque le Groenland s’est séparé de l’Amérique du Nord. Selon les chercheurs, le rapport élevé entre l'hélium 3 et l'hélium 4 suggère que la lave provenait d'un panache du manteau qui s'est élevé des profondeurs de la Terre pour combler le vide créé lors de cette scission. Bien que l'équipe de recherche affirme qu'il est possible que l'hélium trouvé provienne du manteau terrestre, elle pense que le noyau est une source beaucoup plus probable. Si cela est vrai, cette découverte pourrait offrir aux scientifiques une nouvelle façon d’étudier le noyau de la Terre, une partie de notre planète qui est pratiquement impossible à étudier par quelque moyen direct que ce soit.
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Cette vue du nord du Canada a été capturée lors de plusieurs passages par le satellite Terra de la NASA à l'aide de son instrument MODIS. Crédit : Vision du monde de la NASA.
