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A Primitive solar Atmosphere around The young Earth?

Description du projet

Faire la lumière sur les origines énigmatiques du néon de la Terre

Depuis des décennies, la question de l’atmosphère primordiale de la Terre, et notamment de sa richesse en hydrogène et en hélium, laisse les scientifiques perplexes. Certains pensent qu’ils ont pu être capturés dans le disque proto-planétaire, tandis que d’autres évoquent le dégazage d’un manteau contenant du vent solaire. Aucune preuve concluante n’a toutefois été apportée. Financé par le Conseil européen de la recherche, le projet APATE mènera des expériences et des simulations de pointe pour étudier le fractionnement isotopique pendant la formation des bulles de magma, calculer l’incorporation du néon dans l’océan magmatique primitif et examiner les effets de l’irradiation du vent solaire. APATE entend faire la lumière sur l’histoire atmosphérique de la Terre et les origines des éléments volatils solaires vitaux, afin de percer certains secrets du passé lointain de notre planète.

Objectif

The existence of an atmosphere enriched in H and He around the Earth as it formed has often been proposed. One hypothesis suggests that it could have been captured from the gas present in the proto-planetary disk, before its evaporation. Subsequently, a secondary atmosphere would have been degassed or brought in by a late veneer of chondritic/cometary material. Although this model is regularly evoked using giant planets for comparison, there is no geological proof for its existence, except possibly for the neon in the Earth's mantle. While the model has a flaw (mainly relating to chronology, as the gas from the disk is lost in <6 My while the Earth formed over a period of more than 30My), the solar-type neon in the Earth's mantle is an argument for the existence of such a captured atmosphere, which partially dissolved into a magma ocean. A second scenario for a primordial H2/He-rich atmosphere is the degassing of a mantle that contained implanted solar wind. The APATE project aims to study the isotopic composition of neon in the Earth's mantle in order to determine if this composition is the same as that of the nebula or the solar wind material. I will investigate the degassing processes of magmas experimentally and numerically in order to study the isotopic fractionation that occurs during bubble formation and to determine whether the measured neon isotopic composition can provide an accurate composition for the original mantle. The project aims to calculate the amount of neon that can be incorporated into a magma ocean by establishing the atmospheric pressure of the captured atmosphere and by studying the dynamics of the magma ocean. I will also explore the hypothesis involving solar wind irradiation. Using simulations of irradiation, I will identify those conditions under which this model is realistic and its implications for the Earth’s (isotopic/chemical) composition. The origin of light solar volatiles will then be explored by the APATE project.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2022-ADG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

UNIVERSITE D'ORLEANS
Contribution nette de l'UE
€ 2 784 505,00
Adresse
CHATEAU DE LA SOURCE
45067 Orleans Cedex 2
France
Région
Centre — Val de Loire Centre — Val de Loire Loiret
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 2 784 505,00

Bénéficiaires (1)