Le dégazage volcanique
Deux chercheurs de l’Institut des sciences de la Terre d’Orléans (CNRS/Université d’Orléans/BRGM) ont mis en évidence une corrélation entre la taille des planètes et la composition de leur atmosphère. D’après leur étude, la nature des gaz émis par les volcans, qui contribuent à l’atmosphère primitive, dépend de la pression atmosphérique de la planète, elle-même liée à sa taille. Ainsi, même lorsque l’intérieur d’une planète est riche en eau, l’eau ne peut s’échapper du magma (sous forme de vapeur, qui peut ensuite se condenser et s’écouler à la surface de la planète) dans une atmosphère trop dense. Ces résultats sont publiés le 28 juillet 2014 sur le site de la revue Earth and Planetary Science Letters.
Cette découverte invite à revisiter la notion d’habitabilité des planètes. Jusqu’ici, une planète était qualifiée d’ « habitable » lorsque les conditions de température (qui dépendent de la distance par rapport à l’étoile et de la taille de l’étoile) rendaient possible l’eau liquide (et ainsi, potentiellement, la vie). Cette étude ajoute une nouvelle condition : l’atmosphère de la planète doit avoir permis le transfert de l’eau, par les volcans, depuis l’intérieur de la planète vers l’atmosphère.
Ces résultats expliquent aussi pourquoi Vénus, où règne une pression atmosphérique 100 fois plus élevée que sur Terre, est aujourd’hui sèche. La Terre, de taille et de composition similaire aurait dû connaître le même destin. Si l’eau recouvre aujourd’hui plus de 70 % de sa surface, c’est sans doute à cause de l’impact géant qui a formé la Lune voici 4 milliards d’années, suggèrent les chercheurs. Cet événement aurait soufflé l’atmosphère primitive dense, permettant la formation d’une atmosphère secondaire moins dense. Les volcans ont donc continué à émettre de la vapeur d’eau, qui s’est ensuite condensée et a rempli les océans.
Photo : Le volcan Mt. Erebus (4000 mètres d’altitude), sur l’Ile de Ross, en Antarctique libère dans l’atmosphère des gaz volcaniques, dominés par la vapeur d’eau, d’où les petits nuages de vapeur blanche au-dessus du lac de lave.
Les chercheurs (Fabrice Gaillard et Bruno Scaillet, qui étudient par ailleurs ce volcan en collaboration avec des collègues de l’Université de Cambridge) ont montré que ce nuage de vapeur blanche, si caractéristique des éruptions terrestres, est impossible sur Vénus et sur toute autre planète présentant une pression atmosphérique supérieure à quelques bars. Dans ces conditions de pression élevée, l’eau reste dissoute dans la lave, qui ne libère dans l’atmosphère que du CO2 et de l’azote. La Terre est devenue habitable grâce à l’eau liquide et l’eau a été libérée de l’intérieur de la planète par les volcans grâce à la pression atmosphérique maintenue à environ 1 bar depuis les premiers jours de la planète. Crédit : Pr. Clive Oppenheimer, Cambridge University.
