Les éléments "volatils" du système solaire interne ont plusieurs origines différentes

Des planétologues en France ont passé en revue et analysé des recherches récentes sur les origines des éléments «volatils» dans le système solaire interne et ont conclu que ces éléments ont plusieurs origines différentes. Ils soulignent que les mécanismes impliqués dans la livraison de volatils aux planètes rocheuses telles que la Terre jouent probablement un rôle crucial dans l'habitabilité d'une planète. En conséquence, une meilleure compréhension des origines des composés volatils dans le système solaire interne pourrait éclairer notre recherche de vie sur d'autres planètes.

Aujourd'hui, la Terre regorge d'éléments volatils, l'hydrogène, l'azote, le carbone et l'oxygène, qui sont tous cruciaux pour la vie telle que nous la connaissons. Les planétologues, cependant, ne comprennent pas pourquoi ces éléments sont si courants sur Terre et sur d'autres planètes rocheuses. Les scientifiques pensent que le système solaire a été formé par une nébuleuse protosolaire (PSN) de gaz et de poussière. Le PSN s'est ensuite condensé pour former le Soleil, les planètes, les astéroïdes et les comètes. Le problème est que la composition élémentaire et isotopique des volatils dans le système solaire interne ne correspond pas à celle prédite pour le PSN. Cela suggère que ces éléments ne provenaient pas directement du PSN mais étaient plutôt livrés par des processus plus compliqués.

Trois processus de livraison

Dans leurs recherches récentes, Michael Broadley et ses collègues du Université de Lorraine regardé que trois processus distincts qui auraient pu être impliqués dans la livraison de volatils au système solaire interne. Tout d'abord, ils examinent comment les volatils sont incorporés dans les solides qui se sont formés au début du PSN. Ensuite, ils ont examiné comment ces solides volatils étaient distribués au sein du PSN. Enfin, l'équipe a examiné comment ces solides s'accumuleraient pour former les planètes rocheuses.

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Une partie importante de leur travail est une analyse des distributions volatiles est le rôle des « chondrites », corps solides qui contiennent une grande proportion des éléments volatils du système solaire. Les chondrites peuvent être constituées d'enstatite minérale, peuvent être de composition plus carbonée, être des corps pierreux «ordinaires» ou ressembler à des comètes avec une composition principalement glacée. Les comètes contiennent plus d'eau et de carbone que n'importe lequel des trois autres types de chondrites, nous pouvons donc en conclure que les volatils ne sont pas uniformément répartis dans tout le système solaire.

Dans leur examen, Broadley et ses collègues établissent que des composés volatils sont présents dans les chondrites et les comètes, contenus dans les structures à l'échelle microscopique des composés organiques à base de carbone et des silicates hydratés contenant de l'eau. Les auteurs confirment la présence de volatils dans ces corps célestes grâce à l'analyse des signatures isotopiques de leurs composés organiques et silicatés résidents. Étant donné que certains isotopes peuvent être trouvés dans les matériaux extraterrestres primitifs de certains objets spatiaux et pas d'autres, il est possible de déterminer quels objets contiennent les mêmes volatils qui ont été formés par le PSN. Cette signature radioactive des volatils est sans équivoque distincte de la composition du PSN, dont on sait qu'il a formé les planètes telluriques. Cela signifie que les volatils proviennent d'un réservoir cosmochimique différent de celui des autres éléments du système solaire.

En fin de compte, il existe de nombreuses inconnues dans la science planétaire, y compris l'origine des volatils dans tout le système solaire. Les travaux de Broadley et de ses collègues codifient notre compréhension de la distribution des volatils dans les chondrites, les comètes et les planètes terrestres, en utilisant des critères de diagnostic pour évaluer les propriétés de la soi-disant « matière primitive ».

La recherche est décrite dans Nature.

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• La source: https://physicsworld.com/a/volatile-elements-in-inner-solar-system-have-several-different-origins/