Le système solaire primitif était plus chaotique car les roches, les blocs et les planétésimaux entraient constamment en collision, selon une nouvelle étude

Une nouvelle étude basée sur les astéroïdes qui sont entrés en collision avec la Terre a donné un cadre chronologique à certaines de ces turbulences. Les astronomes pensent que les astéroïdes sont restés pratiquement inchangés depuis leur genèse, il y a des milliards d’années, au début du système solaire. Cependant, tous les astéroïdes ne sont pas restés intacts. Des collisions répétées ont progressivement dépouillé les manteaux isolants de leurs noyaux de fer, brisant certains noyaux en fragments. Certains de ces fragments ont atterri sur Terre. Les gens étaient fascinés par les météorites tombées de l’espace et, dans certaines circonstances, elles constituaient une ressource utile : le roi Tut a été enterré avec une dague fabriquée à partir d’une météorite en fer, tandis que les Inuits du Groenland ont fabriqué des outils à partir d’une météorite en fer.

Les météorites de fer présentent un grand intérêt pour les scientifiques en raison des informations qu’elles contiennent. Les isotopes du palladium, de l’argent et du platine ont été étudiés dans une nouvelle étude basée sur les météorites de fer, qui sont des débris du noyau de gros astéroïdes. Les auteurs ont pu resserrer l’époque de certains événements du début du système solaire en mesurant les niveaux de ces isotopes.

L’article a été publié dans Nature Astronomy.

L’auteur principal, Alison Hunt, de l’ETH Zurich et du Pôle de recherche national (PRN) PlanetS, a déclaré dans un rapport publié dans Universe Today que des recherches scientifiques antérieures avaient révélé que les astéroïdes du système solaire étaient restés remarquablement inaltérés pendant des milliards d’années après leur formation. Par conséquent, ils servent de référentiel pour les conditions des débuts du système solaire.

Nous en savons plus sur les éléments, les isotopes et les chaînes de désintégration que les anciens Egyptiens et Inuits. Nous savons comment des éléments distincts se décomposent en d’autres éléments dans des chaînes, et combien de temps cela prend.

L’une de ces chaînes de désintégration, le système de désintégration 107Pd–107Ag à courte durée de vie, est au cœur de cette recherche. La demi-vie de cette chaîne est d’environ 6,5 millions d’années, et elle est utilisée pour détecter la présence de nucléides à courte durée de vie provenant des débuts du système solaire.

Les scientifiques ont recueilli des échantillons de 18 météorites ferreuses différentes qui faisaient autrefois partie des noyaux de fer des astéroïdes. Le palladium, l’argent et le platine qu’ils contenaient ont ensuite été séparés, et les concentrations d’isotopes distincts de ces trois éléments ont été mesurées à l’aide d’un spectromètre de masse. Dans cette étude, un certain isotope d’argent est crucial.

Les isotopes radioactifs en décomposition ont chauffé les noyaux métalliques des astéroïdes pendant les premiers millions d’années de la vie du système solaire. Un isotope d’argent (107Ag) s’est accumulé dans les noyaux à mesure qu’ils se refroidissaient et que d’autres isotopes se désintégraient. Les chercheurs ont estimé à quelle vitesse et à quel moment les noyaux d’astéroïdes se sont refroidis en mesurant le rapport entre 107Ag et les autres isotopes.

Hunt a déclaré qu’ils ont pu ajuster les lectures des isotopes de l’argent pour les distorsions produites par l’irradiation cosmique des matériaux dans l’espace, grâce à leurs observations supplémentaires de l’abondance des isotopes du platine. Ils ont ainsi pu dater les impacts avec une précision inégalée. Et, à leur grande surprise, tous les noyaux astéroïdaux qu’ils ont étudiés ont été exposés pratiquement simultanément, entre 7,8 et 11,7 millions d’années après la formation du système solaire.

En astronomie, une période de 4 millions d’années est considérée comme courte. Le noyau de tous les astéroïdes étudiés a été exposé au cours de cette brève période, ce qui implique que des collisions avec d’autres objets ont emporté leurs manteaux. Les noyaux se sont tous refroidis au même moment sans les manteaux isolants.

Le système solaire devait être un environnement très chaotique pour que les astéroïdes aient les rapports isotopiques découverts par les chercheurs, avec une période de collisions fréquentes qui ont enlevé les manteaux des astéroïdes.

Maria Schonbachler, co-auteur de l’étude, a déclaré que leur recherche montre comment les progrès des techniques de mesure en laboratoire peuvent leur permettre de déduire des processus essentiels dans le système solaire primitif. À l’époque, les planètes comme la Terre étaient encore en cours de formation. Enfin, cela leur permettra non seulement de mieux comprendre comment la Terre s’est formée, mais aussi d’obtenir des informations sur des mondes situés au-delà du système solaire.

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