mai 16, 2022

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Les météorites qui composent la Terre se sont peut-être formées dans le système solaire externe

On pense que notre système solaire s’est formé il y a environ 4,5 milliards d’années à partir d’un nuage dense de gaz et de poussière interstellaire. Le nuage, qui tournait autour du centre de notre galaxie, était principalement composé d’hydrogène avec un peu d’hélium et des traces d’éléments lourds formés par les étoiles précédentes.

pour nous système solaire Sa composition chimique est héritée d’une étoile ou d’étoiles anciennes qui ont explosé sous forme de supernovae. Des compositions volatiles d’astéroïdes peuvent également être trouvées dans le système solaire. Ces petits corps enregistrent Histoire du système solaire Comment les planètes se sont-elles formées ? De même, il peut révéler les origines des volatils sur Terre.

On pense que la Terre s’est formée en partie à partir de chondrites carbonées (CC). Ces météorites sont probablement la source des éléments hautement volatils de la Terre.

On pense que les météorites carbonées proviennent d’astéroïdes extérieurs de la ceinture principale. Les observations télescopiques d’astéroïdes externes dans la ceinture principale révèlent une caractéristique de réflexion commune de 3,1 μm qui indique que leurs couches externes hébergent soit de la glace d’eau, soit de l’argile d’ammonium, ou les deux, qui ne sont stables qu’à des températures extrêmement basses.

Chose intéressante, les preuves suggèrent que les météorites carbonées dérivent de ces astéroïdes. Ainsi, la ceinture d’astéroïdes soulève de nombreuses questions pour les astronomes et les planétologues.

Dans une nouvelle étude, des scientifiques de Institut de technologie de Tokyo Cela suggère que ce matériau d’astéroïde s’est peut-être formé très loin au début du système solaire. Plus tard, des processus de mélange chaotiques ont dû transporter la matière dans le système solaire interne.

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L’équipe a utilisé le télescope spatial japonais AKARI et la modélisation théorique des réactions chimiques de l’astéroïde. Ils ont découvert que les minéraux de surface sur le noyau externe de la ceinture principale, en particulier la boue contenant de l’ammoniac (NH3), sont formés à partir de matières premières contenant de la glace NH3 et CO2 qui ne sont stables qu’à des températures extrêmement basses et dans des conditions riches en eau.

Les résultats indiquent que les astéroïdes extérieurs de la ceinture principale se sont formés sur des orbites éloignées et se sont différenciés pour former différents minéraux dans le manteau et le noyau riches en eau dominés par les roches.

Les scientifiques ont modélisé l’évolution chimique de nombreux mélanges primitifs plausibles, simulant des matériaux d’astéroïdes primordiaux. Avec cela, ils voulaient comprendre la source des écarts dans les spectres mesurés des météorites carbonées et des astéroïdes. Des modèles informatiques ont été utilisés pour produire des spectres de réflectance simulés par rapport aux spectres obtenus par télescope.

Le modèle montre que pour correspondre aux spectres de l’astéroïde, le matériau de départ doit contenir une grande quantité d’eau et d’ammoniac, une quantité relativement faible de dioxyde de carbone et réagir à des températures inférieures à 70 °C. Cela signifie que les astéroïdes se sont formés beaucoup plus loin de leur emplacement actuel dans premier système solaire.

Les scientifiques notent, « En revanche, l’absence d’une caractéristique de 3,1 mm dans les météorites pourrait être attribuée à une interaction éventuellement plus profonde au sein des astéroïdes où les températures ont atteint des valeurs plus élevées, et donc, les météorites récupérées peuvent être échantillonnées dans des parties plus profondes des astéroïdes. »

« Si c’est vrai, alors cette étude suggère que la composition et les propriétés uniques de la Terre sont causées par des aspects étranges de la formation du système solaire. »

Un examen supplémentaire de ce modèle sera fourni par l’analyse du matériel renvoyé par la mission OSIRIS-Rex de la NASA.

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Auteur principal Hiroyuki Kurokawa Résumer le travailEt le « Il reste à déterminer si la formation de notre système solaire est un résultat typique, mais de nombreuses mesures suggèrent que nous pourrons bientôt mettre notre histoire cosmique en contexte. »

Référence de la revue :

  1. Kurokawa et al. Formation et différenciation à distance des astéroïdes de la ceinture principale externe et des corps parents de chondrite carbonée. EST CE QUE JE: 10.1029/2021AV000568