Traçage de l'évolution de la Terre avec son atmosphère – ATTRACTE

Les atmosphères des planètes sont des réservoirs contrôlant l'habitabilité des planètes. La composition élémentaire et isotopique des éléments volatils contenus dans l'atmosphère permet de tracer l'histoire géologique de l'ensemble du corps planétaire. L'atmosphère de la Terre actuelle contient 80% de diazote et 20% de dioxygène. Il n'y a aujourd'hui pas de consensus scientifique sur pourquoi, comment et quand ces deux molécules sont devenues majoritaires dans l'atmosphère. Les interactions entre l'atmosphère et la croûte continentale jouent aussi un rôle prépondérant en contrôlant la disponibilité des nutriments, la composition de l'atmosphère et le climat. Cependant, l'évolution du volume de croûte continentale au cours du temps reste débattue. Le projet ATTRACTE révolutionnera la vision des mécanismes qui contrôlent la composition de l'atmosphère en remontant dans le temps et en mesurant l'évolution de la composition de l'atmosphère au cours des temps géologiques. La spectrométrie de masse de pointe permettra d'analyser les gaz contenus dans des archives paléo-atmosphériques traditionnelles et nouvelles, les minéraux hydrothermaux des cratères d'impact. La composition isotopique du xénon de la paléo-atmosphère apportera de nouvelles contraintes sur l'histoire de la fuite d'hydrogène. Les mesures couplées de l'argon et de l'azote permettront de déterminer pour la première fois quelle a été l'évolution de la pression partielle de diazote. Les données paléo-atmosphériques réunies serviront de contraintes d'ajustement pour des modèles numériques d'évolution conjointe de l'atmosphère et de la croûte continentale. Cela permettra de reconstruire l'histoire des échanges des éléments volatils entre l'intérieur de la Terre et son atmosphère. Les résultats fourniront une base de données pour les études climatiques de la Terre ancienne mais permettront également de construire le socle de connaissance requis pour interpréter les futures mesures des atmosphères d'exoplanètes.