Il y a quatre milliards et demi d’années, notre système solaire était un nuage de gaz et de poussière tourbillonnant autour du soleil, jusqu’à ce que le gaz commence à se condenser et à s’accumuler avec la poussière pour former des astéroïdes et des planètes. À quoi ressemblait cette pépinière cosmique, connue sous le nom de disque protoplanétaire, et comment était-elle structurée ? Les astronomes peuvent utiliser des télescopes pour « voir » des disques protoplanétaires très éloignés de notre système solaire, beaucoup plus mature, mais il est impossible d’observer à quoi aurait pu ressembler le nôtre à ses débuts : seul un extraterrestre situé à des milliards d’années-lumière serait capable de voir. comme avant.
Heureusement, l’espace a laissé tomber quelques indices : des fragments d’objets qui se sont formés au début de l’histoire du système solaire et ont plongé dans l’atmosphère terrestre, appelés météorites. La composition des météorites raconte des histoires sur la naissance du système solaire, mais ces histoires soulèvent souvent plus de questions que de réponses.
Dans un article publié dans Actes de l’Académie nationale des sciences, une équipe de planétologues de l’UCLA et du laboratoire de physique appliquée de l’université Johns Hopkins rapporte que les métaux réfractaires, qui se condensent à haute température, comme l’iridium et le platine, étaient plus abondants dans les météorites formées dans le disque externe, qui était froid et éloigné du soleil. soleil. Ces métaux auraient dû se former à proximité du soleil, où la température était beaucoup plus élevée. Y avait-il un chemin qui déplaçait ces métaux du disque interne vers le disque externe ?
La plupart des météorites se sont formées au cours des premiers millions d’années de l’histoire du système solaire. Certaines météorites, appelées chondrites, sont des conglomérats non fondus de grains et de poussières issus de la formation des planètes. D’autres météorites ont subi suffisamment de chaleur pour fondre pendant la formation de leurs astéroïdes parents. Lorsque ces astéroïdes ont fondu, la partie silicatée et la partie métallique se sont séparées en raison de leur différence de densité, de la même manière que l’eau et le pétrole ne se mélangent pas.
Aujourd’hui, la plupart des astéroïdes se trouvent dans une épaisse ceinture entre Mars et Jupiter. Les scientifiques pensent que la gravité de Jupiter a perturbé la trajectoire de ces astéroïdes, provoquant la collision et la rupture de plusieurs d’entre eux. Lorsque des morceaux de ces astéroïdes tombent sur Terre et sont récupérés, on les appelle météorites.
Les météorites de fer proviennent des noyaux métalliques des premiers astéroïdes, plus anciens que toutes les autres roches ou objets célestes de notre système solaire. Les fers contiennent des isotopes de molybdène qui pointent vers de nombreux endroits différents du disque protoplanétaire dans lequel ces météorites se sont formées. Cela permet aux scientifiques de connaître la composition chimique du disque à ses débuts.
Des recherches antérieures utilisant le grand réseau millimétrique/submillimétrique d’Atacama au Chili ont découvert de nombreux disques autour d’autres étoiles qui ressemblent à des anneaux concentriques, comme un jeu de fléchettes. Les anneaux de ces disques planétaires, tels que HL Tau, sont séparés par des espaces physiques, ce type de disque ne pourrait donc pas fournir une voie pour transporter ces métaux réfractaires du disque intérieur vers l’extérieur.
Le nouvel article soutient que notre disque solaire n’avait probablement pas de structure annulaire au tout début. Au lieu de cela, notre disque planétaire ressemblait davantage à un beignet, et des astéroïdes contenant des grains métalliques riches en iridium et en platine ont migré vers le disque externe au fur et à mesure de son expansion rapide.
Mais cela a confronté les chercheurs à une autre énigme. Après l’expansion du disque, la gravité aurait dû ramener ces métaux vers le soleil. Mais cela ne s’est pas produit.
“Une fois Jupiter formé, il a très probablement ouvert une brèche physique qui emprisonnait les métaux iridium et platine dans le disque externe et les empêchait de tomber dans le soleil”, a déclaré le premier auteur Bidong Zhang, planétologue à l’UCLA. “Ces métaux ont ensuite été incorporés dans les astéroïdes qui se sont formés dans le disque externe. Cela explique pourquoi les météorites formées dans le disque externe – les chondrites carbonées et les météorites ferreuses de type carboné – ont des teneurs en iridium et en platine beaucoup plus élevées que leurs homologues du disque interne. “
Zhang et ses collaborateurs ont déjà utilisé des météorites de fer pour reconstruire la répartition de l’eau dans le disque protoplanétaire.
“Les météorites de fer sont des joyaux cachés. Plus nous en apprenons sur les météorites de fer, plus elles dévoilent le mystère de la naissance de notre système solaire”, a déclaré Zhang.
2024-06-21 03:30:13
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