Océan magmatique

Un océan magmatique est une épaisse couche de liquide silicaté qui se forme pendant l'accrétion d'une planète, d'une planète naine ou d'un petit corps, cet objet céleste étant alors complètement ou partiellement fondu^[1]^,^[2].

Si l'accrétion commence suffisamment tôt^[a], l'énergie nécessaire à la fusion peut être fournie par la désintégration radioactive de l'aluminium 26^[3]. Pour les corps les plus gros^[b], tels que les planètes, les planètes naines et les plus gros satellites, cette énergie est essentiellement fournie par les impacts cosmiques^[4].

Les océans magmatiques font partie intégrante de la formation planétaire car ils facilitent la formation d'un noyau grâce à la ségrégation des métaux^[5] ainsi qu'à la formation d'une atmosphère et d'une hydrosphère par dégazage^[6] (différenciation planétaire). Les océans magmatiques peuvent exister pendant des millions à des dizaines de millions d'années^[7].

Il est largement admis que les océans magmatiques ont existé sur Terre, lors de sa formation il y a 4.4 milliards d'années^[8]. Une preuve chimique de leur existence est l'abondance de certains éléments sidérophiles dans le manteau terrestre^[8]^,^[9]^,^[10]. Ceux-ci auraient été les résultats d'impacts géants^[11].

Un océan de magma était également présent sur la Lune pendant et après sa formation^[2].

Notes et références

Notes

↑ Si l'accrétion ne commence pas assez tôt, l'aluminium des matériaux accrétés est trop appauvri en aluminium 26, dont la demi-vie n'est que de 720 Ma.
↑ Tant qu'un objet en cours d'accrétion n'est pas assez gros, la gravité à sa surface est insuffisante pour que l'énergie cinétique libérée par les impacts (et transformée en chaleur) fasse fondre les matériaux accrétés.

Références

↑ Elkins-Tanton, « Magma Oceans in the Inner Solar System », Annual Review of Earth and Planetary Sciences, vol. 40, n^o 1,‎ 1^er janvier 2012, p. 113–139 (DOI 10.1146/annurev-earth-042711-105503, Bibcode 2012AREPS..40..113E)
↑ ^{a et b} « Les océans magmatiques | L'ASTRONOMIE », sur lastronomie.fr (consulté le 3 août 2020)
↑ Urey, « The Cosmic Abundances of Potassium, Uranium, and Thorium and the Heat Balances of the Earth, the Moon, and Mars », Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 41, n^o 3,‎ 1^er mars 1955, p. 127–144 (PMID 16589631, PMCID 528039, DOI 10.1073/pnas.41.3.127, Bibcode 1955PNAS...41..127U)
↑ (en) Tonks et Melosh, « Magma ocean formation due to giant impacts », Journal of Geophysical Research: Planets, vol. 98, n^o E3,‎ 25 mars 1993, p. 5319–5333 (ISSN 2156-2202, DOI 10.1029/92JE02726, Bibcode 1993JGR....98.5319T)
↑ (en) D. C. Rubie, F. Nimmo et H. J. Melosh, Formation of Earth's Core, Amsterdam, Elsevier, 1^er janvier 2007, 51–90 p. (ISBN 978-0-444-52748-6, DOI 10.1016/B978-044452748-6.00140-1)
↑ (en) Kevin Zahnle, Nick Arndt, Charles Cockell, Alex Halliday, Nisbet, Selsis et Sleep, Emergence of a Habitable Planet, New York, Springer New York, coll. « Space Sciences Series of ISSI », 1^er janvier 2007, 35–78 p. (ISBN 978-0-387-74287-8, DOI 10.1007/978-0-387-74288-5_3)
↑ « Il y a des milliards d'années, la Terre était bien formé d'un océan de magma », sur Maxisciences, 3 novembre 2012 (consulté le 3 août 2020)
↑ ^{a et b} AVG85, « Un océan de magma à la surface de la Terre, il y a 4,4 milliards d’années | Association Vendéenne de Géologie » (consulté le 3 août 2020)
↑ (en) Li et Agee, « Geochemistry of mantle–core differentiation at high pressure », Nature, vol. 381, n^o 6584,‎ 20 juin 1996, p. 686–689 (DOI 10.1038/381686a0, Bibcode 1996Natur.381..686L)
↑ Righter, Drake et Yaxley, « Physical and Chemical Evolution of the EarthPrediction of siderophile element metal-silicate partition coefficients to 20 GPa and 2800°C: the effects of pressure, temperature, oxygen fugacity, and silicate and metallic melt compositions », Physics of the Earth and Planetary Interiors, vol. 100, n^o 1,‎ 1^er mars 1997, p. 115–134 (DOI 10.1016/S0031-9201(96)03235-9, Bibcode 1997PEPI..100..115R)
↑ Tucker et Mukhopadhyay, « Evidence for multiple magma ocean outgassing and atmospheric loss episodes from mantle noble gases », Earth and Planetary Science Letters, vol. 393,‎ 1^er mai 2014, p. 254–265 (DOI 10.1016/j.epsl.2014.02.050, Bibcode 2014E&PSL.393..254T, arXiv 1403.0806)

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[3] Si l'accrétion ne commence pas assez tôt, l'aluminium des matériaux accrétés est trop appauvri en aluminium 26, dont la demi-vie n'est que de 720 Ma.

[5] Tant qu'un objet en cours d'accrétion n'est pas assez gros, la gravité à sa surface est insuffisante pour que l'énergie cinétique libérée par les impacts (et transformée en chaleur) fasse fondre les matériaux accrétés.

[1] Elkins-Tanton, « Magma Oceans in the Inner Solar System », Annual Review of Earth and Planetary Sciences, vol. 40, n^o 1,‎ 1^er janvier 2012, p. 113–139 (DOI 10.1146/annurev-earth-042711-105503, Bibcode 2012AREPS..40..113E)

[:0-2] {a et b} « Les océans magmatiques | L'ASTRONOMIE », sur lastronomie.fr (consulté le 3 août 2020)

[4] Urey, « The Cosmic Abundances of Potassium, Uranium, and Thorium and the Heat Balances of the Earth, the Moon, and Mars », Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 41, n^o 3,‎ 1^er mars 1955, p. 127–144 (PMID 16589631, PMCID 528039, DOI 10.1073/pnas.41.3.127, Bibcode 1955PNAS...41..127U)

[6] (en) Tonks et Melosh, « Magma ocean formation due to giant impacts », Journal of Geophysical Research: Planets, vol. 98, n^o E3,‎ 25 mars 1993, p. 5319–5333 (ISSN 2156-2202, DOI 10.1029/92JE02726, Bibcode 1993JGR....98.5319T)

[7] (en) D. C. Rubie, F. Nimmo et H. J. Melosh, Formation of Earth's Core, Amsterdam, Elsevier, 1^er janvier 2007, 51–90 p. (ISBN 978-0-444-52748-6, DOI 10.1016/B978-044452748-6.00140-1)

[8] (en) Kevin Zahnle, Nick Arndt, Charles Cockell, Alex Halliday, Nisbet, Selsis et Sleep, Emergence of a Habitable Planet, New York, Springer New York, coll. « Space Sciences Series of ISSI », 1^er janvier 2007, 35–78 p. (ISBN 978-0-387-74287-8, DOI 10.1007/978-0-387-74288-5_3)

[9] « Il y a des milliards d'années, la Terre était bien formé d'un océan de magma », sur Maxisciences, 3 novembre 2012 (consulté le 3 août 2020)

[:1-10] {a et b} AVG85, « Un océan de magma à la surface de la Terre, il y a 4,4 milliards d’années | Association Vendéenne de Géologie » (consulté le 3 août 2020)

[11] (en) Li et Agee, « Geochemistry of mantle–core differentiation at high pressure », Nature, vol. 381, n^o 6584,‎ 20 juin 1996, p. 686–689 (DOI 10.1038/381686a0, Bibcode 1996Natur.381..686L)

[12] Righter, Drake et Yaxley, « Physical and Chemical Evolution of the EarthPrediction of siderophile element metal-silicate partition coefficients to 20 GPa and 2800°C: the effects of pressure, temperature, oxygen fugacity, and silicate and metallic melt compositions », Physics of the Earth and Planetary Interiors, vol. 100, n^o 1,‎ 1^er mars 1997, p. 115–134 (DOI 10.1016/S0031-9201(96)03235-9, Bibcode 1997PEPI..100..115R)

[13] Tucker et Mukhopadhyay, « Evidence for multiple magma ocean outgassing and atmospheric loss episodes from mantle noble gases », Earth and Planetary Science Letters, vol. 393,‎ 1^er mai 2014, p. 254–265 (DOI 10.1016/j.epsl.2014.02.050, Bibcode 2014E&PSL.393..254T, arXiv 1403.0806)

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Océan magmatique

Notes et références

Notes

Références

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