Des échantillons d’astéroïdes Ryugu expliquent l’origine de l’azote terrestre

La mission Hayabusa 2 Agence spatiale japonaise (JAXA) a apporté du matériel de l’astéroïde Ryugu sur Terre, et son analyse a continué d’enrichir nos connaissances sur la formation des planètes rocheuses. UN nouvelle étude explique l’origine de l’azote et d’autres composés volatils sur Terre.

L’azote moléculaire (N₂) est le gaz le plus abondant dans l’atmosphère terrestre. Il constitue 78,1% de sa masse totaleet c’est ce qui la distingue des atmosphères des autres planètes rocheuses.

Expliquer pourquoi il y a de l’azote et comment il est arrivé ici, c’est, en quelque sorte, connaître l’une des raisons fondamentales pour lesquelles la vie existe, étant donné qu’il fait partie des éléments essentiels pour la créer.

La mission de retour d’échantillons de Ryugu

La Mission de retour d’échantillons Hayabusa 2 en 2020 a marqué une étape importante dans l’exploration spatiale. Hayabusa 2 a ramené sur Terre une capsule contenant cinq grammes de matière provenant de la surface de l’astéroïde.

Ryugu mesure un kilomètre et est riche en carbone. Il ressemble à un groupe de météorites rare et extrêmement fragile appelé (solides carbonés)semblable à météorite Ivuna.

Ryugu a subi une altération spatiale causée par des collisions avec des micrométéorites et une exposition aux ions chargés du vent solaire.

En mars 2023, après avoir analysé les premiers échantillons, des chercheurs japonais ont publié que ils avaient trouvé de l’uracile. Maintenant, la surprise est qu’ils ont pu suivre la trace de l’azote et expliquer comment il a pu être fixé lors des premières étapes de la formation de la Terre.

L’azote est arrivé des extrémités du système solaire

Comprendre le transport de l’azote et d’autres éléments légers est extrêmement compliqué, à la fois en raison de leur volatilité et de la complexité des processus qu’ils subissent dans l’espace interplanétaire.

Grâce à la télédétection, et grâce à des missions telles que Rosette vers la comète 67P/Churyumov-Gerasimenkodes composés azotés solides ont été découverts dans les corps glacés du système solaire externe, tels que sels d’ammonium. Certains de ces composés sont stables dans la région proche de la Terre, mais ils n’ont pas été détectés dans les matériaux provenant de ces corps sous forme de particules de poussière interplanétaires et de micrométéorites.

Sa relative absence est due à sa volatilité. Soit parce que les matériaux qui atteignent la Terre proviennent d’une collision qui fragmente et évapore les phases volatiles, soit en raison de l’altération spatiale ou de l’entrée soudaine à hypervitesse dans l’atmosphère terrestre. Ainsi, l’azote et d’autres gaz n’avaient jusqu’à présent pas été trouvés dans de petits corps proches de la Terre.

L’action de l’eau à Ryugu : formation et altération de la magnétite

Les matériaux qui ont formé Ryugu étaient hydratés par l’eau primordiale et le altération aqueuse transformé son intérieur. Environ 50 millions d’années avant la formation de la Terre, l’eau modifiait déjà ce petit astéroïde.

En conséquence, des minéraux hydratés se sont formés, comme la magnétite, qui se présente sous la forme de globules arrondis, formés lorsque l’eau a imbibé l’astéroïde.

Des images à haute résolution de la magnétite de Ryugu révèlent qu’elles présentent une couche de nitrure de fer (Fe₄N) à la surface de plusieurs dizaines de nanomètres. Le traitement thermique et radiatif subi par Ryugu à cause du altération spatiale a provoqué la libération d’éléments volatils contenant du fer. Cependant, l’azote était retenu dans cette fine couche externe.

Il s’agit d’un mécanisme efficace permettant à l’azote de se fixer dans les matériaux qui errent dans l’espace, tendant à s’enrichir en cet élément tout au long de son exposition à l’environnement interplanétaire pendant des milliards d’années.

Le nitrure de fer observé à la surface de la magnétite de Ryugu s’est formé par le nitruration du fer dans son exposition aux conditions de l’espace, baigné d’azote et d’autres substances volatiles transportées par le vent solaire et incorporées à la magnétite.

Et je suis venu sur Terre

L’incorporation d’azote dans les corps plus petits qui traversent le système solaire a permis la formation des atmosphères des planètes rocheuses, ainsi que celle des satellites des planètes géantes. En fait, L’atmosphère terrestre présente une fascinante similitude isotopique avec celle de Titan, le satellite de Saturne..

Des études récentes confirment que Actuellement le flux de micrométéorites sur notre planète est de 5 200 tonnes par an. Évidemment, elle était beaucoup plus grande dans le passé et, par conséquent, l’ampleur de cette contribution nous aide à comprendre l’importance de ces corps plus petits, responsables du transport des substances volatiles vers les régions internes où la Terre s’est formée.

Les études de Ryugu corroborent également l’origine de l’azote présent dans les corps gelés, également déduit de l’étude des roches lunaires.

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Ces micrométéorites, baignées par le vent solaire, incorporaient de l’azote provenant des corps glacés du système solaire externe. Ils étaient responsables du transport de l’azote vers la région proche de la Terre, tant au début de notre système solaire qu’aujourd’hui.

De cet azote proviennent l’atmosphère, la vie et notre propre essence, sous forme de bases azotées qui forment les nucléotides de notre ADN.