Une nouvelle analyse d’une ancienne météorite provenant de l’intérieur de Mars contredit une hypothèse courante sur la façon dont les planètes rocheuses comme la Terre, Vénus et Mars acquièrent des éléments tels que l’hydrogène, le carbone, l’oxygène et l’azote.
Jusqu’à présent, la croyance de base était que les planètes acquéraient ces éléments, ainsi que des gaz nobles comme l’hélium, à partir de la nébuleuse autour d’une jeune étoile, a déclaré Sandrine Péron de l’Université de Californie (UC) – Davis, dans un communiqué.
Aux premiers stades de la formation de ces planètes, lorsqu’elles étaient des boules de roches en fusion, les scientifiques pensent que des éléments comme l’hydrogène, le carbone, l’oxygène, l’azote ainsi que des gaz inertes se sont dissous dans l’océan magmatique avant de dégazer dans l’atmosphère.
Ils pensent que les météorites chondritiques se sont ensuite écrasées sur ces jeunes planètes, apportant des matériaux plus volatils.
Les chercheurs pensaient que les éléments volatils à l’intérieur de la planète reflétaient la composition de la nébuleuse solaire, ou un mélange de volatiles solaires et météoritiques, tandis que les gaz de l’atmosphère provenaient principalement de météorites.
Les deux sources – solaire et chondritique – peuvent être distinguées par les rapports des isotopes des gaz nobles, en particulier celui du krypton.
Cependant, la nouvelle étude, publiée jeudi dans la revue Science, a révélé que les météorites livraient des éléments volatils à ces planètes en formation bien plus tôt qu’on ne le pensait, et en présence de la nébuleuse.
Dans cette recherche, les scientifiques ont spécifiquement évalué des échantillons de météorites provenant de Mars, qui, selon eux, présente un “intérêt particulier” car la planète s’est formée relativement rapidement – se solidifiant en environ 4 millions d’années après la naissance du système solaire, alors que la Terre a mis 50 à 100 millions d’années à se former.
Ils ont évalué des parties de la météorite de Chassigny, qui est tombée sur Terre dans le nord-est de la France en 1815 – un échantillon rare et inhabituel car on pense qu’il représente l’intérieur de la planète rouge.
En analysant de très petites quantités de l’élément krypton et de ses variantes dans les échantillons de météorites, les chercheurs ont pu déduire l’origine des éléments présents dans la roche.
Ils ont constaté que les diverses formes de l’élément dans la météorite correspondaient à celles des météorites chondritiques, et non à la nébuleuse solaire.
Sur la base de ces résultats, les scientifiques affirment que l’atmosphère de Mars ne peut pas s’être formée uniquement par dégazage du manteau, car cela lui aurait donné une composition chondritique.
Au lieu de cela, ils affirment que les météorites ont livré des éléments volatils à la planète en formation beaucoup plus tôt qu’on ne le pensait, et en présence de la nébuleuse, “renversant ainsi les idées reçues”.
Les chercheurs affirment que la planète a dû acquérir une atmosphère à partir de la nébuleuse solaire, après que l’océan magmatique se soit refroidi, pour empêcher un mélange substantiel entre les gaz chondritiques intérieurs et les gaz solaires atmosphériques.
Les résultats suggèrent également que la croissance de Mars s’est achevée avant la dissipation de la nébuleuse solaire et que le krypton atmosphérique a dû être préservé, probablement piégé sous terre ou dans les calottes polaires.
“La composition intérieure martienne pour le krypton est presque purement chondritique, mais l’atmosphère est solaire. C’est très distinct”, a expliqué le Dr Peron.
“Si notre étude met clairement en évidence les gaz chondritiques dans l’intérieur martien, elle soulève également des questions intéressantes sur l’origine et la composition de l’atmosphère primitive de Mars”, a déclaré Sujoy Mukhopadhyay, un autre coauteur de l’étude.
