Des analyses de gaz rares de haute précision indiquent que les particules du vent solaire de notre Soleil primordial étaient enfermées dans le noyau de la Terre il y a plus de 4,5 milliards d’années. Des chercheurs de l’Institut des sciences de la Terre de l’Université d’Heidelberg ont conclu que les particules se sont introduites dans le manteau rocheux sus-jacent pendant des hundreds of thousands d’années. Les scientifiques ont trouvé des gaz nobles solaires dans une météorite ferreuse qu’ils ont étudiée. En raison de leur composition chimique, ces météorites sont souvent utilisées comme modèles naturels pour le noyau métallique de la Terre.



La classe exceptional de météorites ferreuses ne représente que cinq pour cent de toutes les découvertes de météorites connues sur Terre. La plupart sont des fragments de l’intérieur d’astéroïdes as well as gros qui ont formé des noyaux métalliques au cours des un à deux premiers hundreds of thousands d’années de notre système solaire. La météorite ferreuse du comté de Washington actuellement étudiée au laboratoire de cosmochimie Klaus Tschira de l’Institut des sciences de la Terre a été découverte il y a près de 100 ans. Son nom vient de l’endroit au Colorado (Usa) où il a été découvert. Il ressemble à un disque de métal, mesure 6 cm d’épaisseur et pèse env. 5,7 kilogrammes, selon le Prof. Dr Mario Trieloff, chef du groupe de recherche Géo- et Cosmochimie.

Les chercheurs ont enfin pu prouver définitivement la présence d’un composant solaire dans la météorite ferreuse. À l’aide d’un spectromètre de masse de gaz rares, ils ont déterminé que les échantillons de la météorite du comté de Washington contiennent des gaz rares dont les rapports isotopiques d’hélium et de néon sont typiques du vent solaire. Selon le Dr Manfred Vogt, membre de l’équipe Trieloff, « les mesures devaient être extraordinairement précises et précises pour différencier les signatures solaires des gaz nobles cosmogéniques dominants et de la contamination atmosphérique ». L’équipe postule que les particules du vent solaire dans le système solaire primordial ont été piégées par les matériaux précurseurs de l’astéroïde parent du comté de Washington. Les gaz rares capturés avec les particules ont été dissous dans le métal liquide à partir duquel le noyau de l’astéroïde s’est formé.



Les résultats de leurs mesures ont permis aux chercheurs de Heidelberg de tirer une summary par analogie que le noyau de la planète Terre pourrait également contenir de tels composants de gaz rares. Une autre observation scientifique soutient cette hypothèse. Le groupe de recherche du professeur Trieloff mesure depuis longtemps les isotopes des gaz rares solaires de l’hélium et du néon dans la roche ignée d’îles océaniques comme Hawaï et la Réunion. Ces magmatites proviennent d’une forme particulière de volcanisme provenant de panaches du manteau s’élevant à des milliers de kilomètres de profondeur dans le manteau terrestre. Leur teneur en gaz solaire particulièrement élevée les rend fondamentalement différents du manteau peu profond représenté par l’activité volcanique des crêtes de montagne sous-marines médio-océaniques. « Nous nous sommes toujours demandé pourquoi des signatures de gaz aussi différentes pouvaient exister dans un manteau à convection lente mais constante », déclare le chercheur de Heidelberg.

Leurs découvertes semblent confirmer l’hypothèse que les gaz nobles solaires dans les panaches du manteau proviennent du noyau de la planète – et signifient donc des particules de vent solaire du centre de la Terre. « Seulement un à deux pour cent d’un métal avec une composition similaire à celle de la météorite du pays de Washington dans le noyau de la Terre suffirait à expliquer les différentes signatures de gaz dans le manteau », déclare le Dr Vogt. Le noyau terrestre peut donc jouer un rôle actif jusque-là sous-estimé dans le développement géochimique du manteau terrestre.