La météorite martienne viole la théorie de la formation des planètes

Crédit : Pixabay / domaine public CC0

Une nouvelle étude d’une vieille météorite contredit la façon de penser actuelle selon laquelle les planètes rocheuses, telles que la Terre et Mars, acquièrent des éléments volatils lors de leur formation, tels que l’hydrogène, le carbone, l’oxygène, l’azote et les gaz nobles. L’ouvrage sera publié le 16 juin La science.

La prémisse de base de la formation des planètes est que les planètes collectent d’abord ces substances volatiles de la nébuleuse autour de la jeune étoile, a déclaré Sandrine Péron, doctorante qui travaille avec le professeur Sujoy Mukhopadhyay au Département des sciences de la Terre et des planètes de l’Université. de Californie, Davis.

Parce que la planète est une boule de roche en fusion à ce stade, ces éléments se dissolvent d’abord dans l’océan de magma, puis dégazent dans l’atmosphère. Plus tard, des météorites chondritiques entrant en collision avec une jeune planète apportent des matériaux plus volatils.

Ainsi, les scientifiques supposent que les éléments volatils à l’intérieur de la planète devraient refléter la composition de la nébuleuse solaire, un mélange de substances volatiles du soleil et de météorites, tandis que les substances volatiles dans l’atmosphère proviennent principalement des météorites. Ces deux sources – solaire vs. Chondrite – peut être distinguée par le rapport des gaz nobles, en particulier les isotopes du krypton.

Mars présente un intérêt particulier car elle s’est formée relativement rapidement – se solidifiant environ 4 millions d’années après la naissance du système solaire, tandis que la Terre a mis 50 à 100 millions d’années à se former.

“Nous pouvons reconstituer les premiers millions d’années d’histoire de l’approvisionnement variable du système solaire”, a déclaré Peron.

Une météorite venue de l’intérieur de Mars

Certaines des météorites qui tombent sur Terre viennent de Mars. La plupart proviennent de roches de surface qui ont été en contact avec l’atmosphère de Mars. La météorite de Chassigny, tombée sur Terre dans le nord-est de la France en 1815, est rare et inhabituelle car on pense qu’elle représente l’intérieur de la planète.

En mesurant la petite quantité d’isotopes de krypton dans l’échantillon de météorite, une nouvelle méthode développée dans le laboratoire de gaz rares de l’UC Davis, les chercheurs ont pu déduire l’origine des éléments rocheux.

“En raison de leur petit nombre, les isotopes du krypton sont difficiles à mesurer”, a déclaré Péron.

Étonnamment, les isotopes du krypton dans une météorite correspondent à ceux des météorites chondritiques, et non à la région solaire. Cela signifie que les météorites ont livré des éléments volatils à la planète émergente beaucoup plus tôt qu’on ne le pensait auparavant et, en présence de la nébuleuse, ont inversé la pensée conventionnelle.

“Le design intérieur de Mars pour le krypton est presque purement chondritique, mais l’atmosphère est de l’énergie solaire”, a déclaré Péron. “C’est très différent.”

Les résultats montrent que l’atmosphère de Mars n’a pas pu être créée simplement par la libération de gaz du manteau, car cela lui aurait donné une composition chondritique. Après le refroidissement de l’océan magmatique, la planète doit acquérir l’atmosphère à partir de la quantité de brouillard solaire pour éviter un mélange important des gaz chondritaux internes et des gaz solaires atmosphériques.

Les nouveaux résultats suggèrent que la croissance de Mars a pris fin avant que la région solaire ne soit dispersée par le rayonnement solaire. Mais le rayonnement aurait également dû faire disparaître l’atmosphère martienne de la nébuleuse, suggérant que le krypton dans l’atmosphère devait être préservé d’une manière ou d’une autre, peut-être sous terre ou dans des calottes glaciaires polaires.

“Cependant, cela nécessiterait que Mars soit froide immédiatement après son augmentation”, a déclaré Mukhopadhyay. “Bien que notre étude indique clairement les gaz chondritiques trouvés à l’intérieur de Mars, elle soulève également des questions intéressantes sur l’origine et la composition de l’atmosphère primitive de Mars.”

Péron et Mukhopadhyay espèrent que leur étude stimulera d’autres travaux sur ce sujet.


Le krypton du manteau profond révèle les ancêtres du système solaire externe de la Terre


Plus d’information:
Sandrine Péron, dans la météorite Krypton Chassigny, montre les volatils chondritiques de Mars avant la brume, La science (2022). DOI : 10.1126 / science.abk1175. www.science.org/doi/10.1126/science.abk1175

Devis: Mars meteorite interfère avec la théorie de la formation des planètes (20 juin 2022), extrait le 16 juin 2022 de https://phys.org/news/2022-06-martian-meteorite-planet-formation-theory.html

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