samedi 25 juin 2022

Sciences énergies envronnement /Le londe selon la physique /W 24/ Le refroidissement de la nébuleuse solaire

 



Intéressant mais discutable :traduction de

‘’Martian meteorite upsets planet formation theory’’

by UC Davis

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Une météorite martienne bouleverse la théorie de la formation des planètes

par UC Davis

 

Crédit : Pixabay/CC0 Domaine public

Une nouvelle étude d'une vieille météorite contredit la pensée actuelle sur la façon dont les planètes rocheuses comme la Terre et Mars ont acquis des éléments volatils tels que l'hydrogène, le carbone, l'oxygène, l'azote et les gaz nobles lors de leur formation. Les travaux sont publiés le 16 juin dans Science.

 

 

Une hypothèse de base sur la formation des planètes est que les planètes collectent d'abord ces volatiles de la nébuleuse autour d'une jeune étoile, a déclaré Sandrine Péron, une chercheuse postdoctorale travaillant avec le professeur Sujoy Mukhopadhyay au Département des sciences de la Terre et des planètes, Université de Californie, Davis.

 

Parce que la planète est une boule de roche en fusion à ce stade, ces éléments se dissolvent initialement dans l'océan de magma, puis se dégazent dans l'atmosphère. Plus tard, les météorites chondritiques qui s'écrasent sur la jeune planète livrent des matériaux plus volatils.

 

Les scientifiques s'attendent donc à ce que les éléments volatils à l'intérieur de la planète reflètent la composition de la nébuleuse solaire, ou un mélange de volatils solaires et météoritiques, tandis que les volatils dans l'atmosphère  finale proviendraient principalement des météorites. Ces deux sources - solaire vs chondritique - peuvent être distinguées par les rapports des isotopes des gaz nobles, en particulier 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 de plus …

 

"Nous pouvons reconstituer l'histoire de la livraison  des  volatils au cours des premiers millions d'années du système solaire", a déclaré Péron.

 

Météorite de l'intérieur de Mars

 

Certaines météorites qui tombent sur Terre proviennent de Mars. La plupart proviennent de roches de surface qui ont été exposées à 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 effectuant des mesures extrêmement minutieuses de quantités infimes d'isotopes de krypton dans des échantillons de la météorite à l'aide d'une nouvelle méthode mise en place au UC Davis Noble Gas Laboratory, les chercheurs ont pu déduire l'origine des éléments dans la roche.

 

"En raison de leur faible abondance, les isotopes du krypton sont difficiles à mesurer", a déclaré Péron.

 

Étonnamment, les isotopes du krypton dans la météorite correspondent à ceux des météorites chondritiques, et non à la nébuleuse solaire. Cela signifie que les météorites livraient des éléments volatils à la planète en formation beaucoup plus tôt qu'on ne le pensait auparavant, et en présence de la nébuleuse, inversant la pensée conventionnelle.

 

"La composition intérieure martienne du krypton est presque purement chondritique, mais l'atmosphère est solaire", a déclaré Péron. "C'est très distinct."

Les résultats montrent que l'atmosphère de Mars ne peut pas s'être formée uniquement par dégazage du manteau, car cela lui aurait donné une composition chondritique. La planète doit avoir acquis l'atmosphère de la nébuleuse solaire, après le refroidissement de l'océan magmatique, pour empêcher un mélange substantiel entre les gaz chondritiques intérieurs et les gaz solaires atmosphériques.

 

Les nouveaux résultats suggèrent que la croissance de Mars s'est achevée avant que la nébuleuse solaire ne  se soit dissipée par le rayonnement du Soleil. Mais l'irradiation aurait également dû souffler sur l'atmosphère nébulaire de Mars, ce qui suggère que le krypton atmosphérique a dû être préservé d'une manière ou d'une autre, éventuellement piégé sous terre ou dans des calottes glaciaires polaires.

 

"Cependant, cela nécessiterait que Mars ait été froide immédiatement après son accrétion", a déclaré Mukhopadhyay. "Bien que notre étude indique clairement les gaz chondritiques 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 le sujet.

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Explore further

 

Deep mantle krypton reveals Earth's outer solar system ancestry

More information: Sandrine Péron, Krypton in the Chassigny meteorite shows Mars accreted chondritic volatiles before nebular gases, Science (2022). DOI: 10.1126/science.abk1175. www.science.org/doi/10.1126/science.abk1175

Journal information: Science

Provided by UC Davis

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MON CPMMENTAIRE

 Le travail sur l’ analyse fine des isotopes du krypton  est un résultat en soi ….Quant à l’ interprétation que les auteurs en donnent   c’est une autre paire de manches ! Leurs évaluations  sur la cinétique de la solidification de Mars  et sur la désorption  et le dégazage  des  gaz volatils hors du magma   est sujet à discussion   : les gaz rars et l’azote sont peu chimiquement réactifs  mais hydrogènes oxygéné et halogènes  sont pris dans les compositions  des roches internes   ….Cette différenciation  induit moult conséquences   et bien d’autres travaux seront nécessaires

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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