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Du diamant rouvre le débat sur la température de la Terre après sa formation

La présence de diamant dans des cristaux vieux de plus de quatre milliards d'années découverts en Australie pourrait permettre de mieux déterminer la température de la Terre lors de sa première ère géologique, l'Hadéen, indique jeudi la revue scientifique britannique Nature.

La présence de diamant dans ces cristaux de zircon a été constatée lors de fouilles menées dans les Jack Hills, en Australie occidentale, sous la direction de la géologue allemande Martina Menneken.

Lors de la formation de la Terre, il y a 4,5 milliards d'années, expliquent les chercheurs, sa température excédait les 6.000 degrés Celsius. Quand elle s'est refroidie, des roches solides ont commencé à se former mais leur aspect, qui pourrait aider à déterminer la température terrestre à cette période, reste inconnu.

Au cours des dernières 3,8 milliards d'années, les chutes de météorites, le climat et l'érosion ont détruit l'environnement de la planète tel qu'il était lors de l'Hadéen, si bien qu'aucune roche datant d'il y a plus de 4,03 milliards d'années n'a été trouvée à ce jour.

Les seules roches connues des premières 500 millions d'années de la Terre sont des cristaux de zircon, un minéral dont les grains n'excèdent pas 3 millimètres de diamètre.

Jusqu'à présent, les scientifiques estimaient que ces cristaux étaient apparus à une température d'environ 680 degrés Celsius.

Cependant, le diamant ne se forme qu'à des pressions extrêmes. Ainsi, si le zircon s'était cristallisé à 680 degrés, il aurait fallu une pression supérieure à 3,5 gigapascals (10.000 fois la pression atmosphérique) pour que le diamant se forme.

Mais aucun élément n'atteste de telles pressions à l'endroit où ont été trouvés les cristaux de zircon, et deux hypothèses sont donc avancées par l'équipe de scientifiques à l'origine de la découverte.

"Soit ces diamants se sont formés au cours d'un seul évènement avec de hautes pressions il y a 4,3 milliards d'années, soit ils se sont agrégés dans le zircon de l'Hadéen via un processus inconnu qui s'est répété à plusieurs reprises durant le premier milliard d'années de la Terre", suggère Ian Williams, de l'Université nationale d'Australie, dans un commentaire publié par Nature.

La température terrestre lors de cette période pourrait être déterminée par des examens sur la composition isotopique des diamants trouvés et sur l'azote qu'ils contiennent, ajoute le chercheur australien.

Si l'on repère seulement des atomes d'azote, cela signifiera, selon lui, que la formation du diamant aura pris peu de temps à basse température. Si par contre l'azote est présent sous des formes plus complexes (paires ou tétraèdres), celle-ci aura été longue à haute température.