la série de billets de blog explorera l’histoire du fer et spéculera sur la façon dont il se déroulera à l’avenir.
Le fer a eu un impact significatif sur l’avancée de la civilisation humaine. Savez-vous comment le fer, qui est maintenant considéré comme acquis et largement utilisé, est entré dans nos vies en premier lieu?
Aujourd’hui, pour lancer la première édition de la série, nous avons préparé l’histoire derrière l’émergence du fer sur Terre, ainsi que diverses théories d’origine du fer.
Comment le fer, numéro 26 du tableau périodique et élément fondamental des formes de vie, est-il fabriqué?
Le numéro atomique 26 Fe, alias fer, représente 35% de la masse de la Terre et 5,2% de la croûte terrestre. Le métal abondant est vraiment l’un des blocs de construction essentiels de la Terre. Comme mentionné dans notre article précédent, il y a 3 grammes de fer même dans le corps humain. Voyons comment c’est fait.
Il y a très, très longtemps, dans une galaxie lointaine, le fer est né lors d’une réaction de fusion nucléaire au sein d’une étoile. Au cours des premières étapes qui ont suivi le Big Bang, aucun élément plus lourd que l’hydrogène ou l’hélium n’existait. En d’autres termes, le fer n’existait même pas au tout début.
Néanmoins, tous les éléments ont tendance à revenir à l’état le plus stable. Pour y parvenir, les éléments passent continuellement par la fusion et la fission nucléaires. Puisque le fer est l’élément le plus stable de l’univers, tous les éléments essaient naturellement de s’y convertir.
Cependant, les éléments plus légers nécessitent une chaleur extrême pour devenir du fer par fusion nucléaire, et pour obtenir une telle chaleur, une pression extrême est nécessaire. Le seul endroit qui répond à de telles exigences est dans une étoile géante. Ainsi, le fer naît lorsqu’une étoile géante explose en supernova. C’est pourquoi les étoiles sont surnommées « Usines de fer dans l’espace ».
Quelle quantité de fer y a-t-il dans la Terre?
Comme nous l’avons dit, tous les éléments ont tendance à se transformer en fer, l’élément le plus stable de l’univers. Voyons combien de fer, l’un des métaux les plus utilisés, compose la Terre.
Le fer représente un tiers de la masse de la Terre. La majeure partie n’existe pas dans la croûte, mais dans le noyau. Il existe sous forme de liquide dans le noyau externe et sous forme de solide dans le noyau interne. En fait, 91% du noyau terrestre est constitué de fer!
Le fer à l’intérieur du noyau externe forme le champ magnétique terrestre lorsqu’il tourne avec la Terre. Bien que la force du champ magnétique terrestre soit négligeable par rapport à celle des aimants, elle joue néanmoins un rôle très important. La raison pour laquelle avoir des boussoles pour nous montrer la direction et nous aider à dire le nord du sud est due au champ magnétique terrestre!
De plus, le fer dans le noyau de la Terre rend notre planète habitable en formant le champ magnétique terrestre qui nous protège du vent solaire.
Alors pourquoi est-il si important de ne pas être directement exposé au vent solaire?
La couche atmosphérique supérieure du Soleil émet du plasma, ce que nous appelons le vent solaire. Le plasma, à son tour, est essentiellement destiné au flux d’électrons et de protons, appelé rayonnement. Le rayonnement spatial, s’il est exposé, pourrait 1) modifier notre ADN, ce qui entraînera un cancer; 2) enlever les électrons des atomes qui forment notre corps; ou 3) être absorbé par les atomes. Les trois scénarios rendront inévitablement la vie insoutenable. S’il n’y avait pas de fer dans le noyau terrestre, il n’y aurait pas de champ magnétique pour nous protéger et nous ne pourrions pas exister sur Terre en premier lieu.
Êtes-vous curieux des différentes théories d’origine du fer ? Il existe trois théories sur la naissance du fer, découvrons-le maintenant!
Théorie 1: Une erreur
La première théorie est que la découverte du fer était, fait intéressant, une erreur. Cette théorie postule que nos ancêtres ont confondu le fer avec la chalcopyrite, un ingrédient du bronze, qui se trouvait être de teinte et de couleur similaires. Cette théorie devient plausible lorsque nous supposons que nos ancêtres disposaient déjà de la technologie pour fabriquer du bronze à l’âge du bronze.
Théorie 2: Wildfire
Vient ensuite la théorie des feux de forêt. Cette théorie soutient qu’un feu de forêt a fait fondre le minerai de fer qui a émergé à la surface de la terre, permettant ainsi à nos ancêtres de découvrir le fer. Selon cette théorie, les humains préhistoriques ont pris le minerai de fer maintenant désoxydé et exposé et l’ont moulé sous différentes formes pour l’utiliser.
En général, le feu que nous utilisons quotidiennement dépasse rarement 800 ℃, ce qui est une chaleur insuffisante pour désoxyder le minerai de fer. Cependant, un feu de forêt dans des jungles préhistoriques épaisses aurait pu être beaucoup plus grand et durer beaucoup plus longtemps, ce qui rend possible la théorie des feux de forêt.
Théorie 3: Météorites
Enfin et surtout, la théorie des météorites. Cette théorie postule que l’humanité a découvert le fer des météorites tombées. En fait, beaucoup de météorites qui ont atterri sur Terre contiennent du fer abondant, appelé fer météoritique. Les météorites, qui sont un alliage de fer et de nickel, contiendraient 4 ~ 20% de nickel et 0,3% ~ 1,6% de cobalt.
La plus plausible des théories susmentionnées est la première, qui stipule que nos ancêtres ont confondu le fer avec le bronze. Selon des documents et des ruines antiques, l’humanité a commencé à utiliser le fer vers 4 000 av.J.-C. dans la région de l’Asie mineure. En outre, des preuves affirment que la technologie de raffinage du fer existait vers 3 000 av.J.-C. en Mésopotamie et en Égypte.
Des voitures aux navires, avions, maisons, nécessités quotidiennes diverses, le fer est en effet tout autour de nous. Nous espérons que ce post a fourni des éclaircissements sur le fer. Réjouissez-vous de notre partie 2 de la série.