Les blocs de construction de la Terre pourraient provenir de plus loin dans le système solaire

La Terre s’est formée il y a plus de 4,5 milliards d’années accumulation. Les blocs de construction de base de la terre étaient des morceaux de roche de différentes tailles. De la poussière aux planètes et tout le reste. Beaucoup de ces roches étaient Météorites carbonéesqui, selon les scientifiques, proviendraient d’astéroïdes situés aux confins de la ceinture principale d’astéroïdes.

Mais certaines preuves ne soutiennent pas cette conclusion. Une nouvelle étude indique que certaines des météorites constitutives de la Terre sont venues de beaucoup plus loin dans le système solaire.

le hypothèse nébuleuse C’est l’explication largement acceptée de la formation du système solaire. Il dit qu’une masse de gaz et de poussière s’est effondrée sous l’effet de la gravité et a formé un disque en rotation. Le soleil s’est formé au centre du disque, et tout le reste s’est formé à partir de ce qui restait.

Une caractéristique décisive du système solaire est la traînée de gel. La ligne de gel divise le système solaire en deux régions. En dehors de la ligne de gel, il fait suffisamment froid pour que les volatils se solidifient en grains de glace. Les substances volatiles comprennent l’eau, l’ammoniac, le dioxyde de carbone, le monoxyde de carbone et le méthane. À l’intérieur de la ligne de gel, l’énergie du soleil réchauffe les matériaux environnants et décompose les matières volatiles. Puis le vent solaire les éloigne de l’intérieur. Une fois qu’il franchit la ligne de gel, il peut durcir. En conséquence, le matériau intérieur est plus sec et rocheux, tandis que les zones extérieures plus froides sont plus glacées.

La ligne de gel n’était pas toujours au même endroit. Le soleil a poussé la traînée de givre vers l’extérieur au fur et à mesure que le système solaire se développait. C’est parce qu’au début, le Soleil était moins actif qu’il ne l’est maintenant. La nébuleuse solaire était aussi plus mystérieuse.

Le Soleil est composé d’un échantillon représentatif des matériaux trouvés dans nébuleuse solaire Parce que c’était le premier corps à se former. Mais les planètes ne le sont pas. Leurs positions par rapport à la ligne de gel et les types de matériaux à l’intérieur et à l’extérieur de la ligne de gel régissaient leur composition. Les planètes intérieures, Mercure, Vénus, la Terre et Mars, sont principalement constituées de roches (constituées principalement d’éléments plus lourds, tels que le fer, le magnésium et le silicium), tandis que les planètes extérieures en dehors de la ligne de gel sont principalement constituées d’éléments plus légers. , principalement de l’hydrogène, de l’hélium, du carbone, de l’azote et de l’oxygène.

Au fur et à mesure que la Terre s’est accumulée, les chondrites carbonées ont joué un rôle dans la formation des planètes. Les astronomes pensent que les chondrites carbonées (CC) proviennent des régions extérieures de la ceinture principale d’astéroïdes. Il existe différentes familles de centres communautaires en fonction de leur composition, et chaque famille a le même corps parental. Les CC simples sont des fragments du corps parent résultant de collisions entre des objets de la ceinture d’astéroïdes.

Mais une nouvelle étude indique qu’il pourrait y en avoir plus. Les chercheurs à l’origine de cette étude affirment que certaines des chondrites carbonées proviennent d’astéroïdes qui se sont formés beaucoup plus loin dans le système solaire externe, à l’extérieur de la ceinture principale d’astéroïdes et au-delà de la ligne de gel.

l’étude est »Formation et différenciation à distance des astéroïdes de la ceinture principale externe et des corps parents de chondrite carbonée. L’étude a été dirigée par des chercheurs de l’Institut des sciences de la Terre et de la vie (ELSI) de l’Institut de technologie de Tokyo, et le professeur associé Hiroyuki Kurokawa en est l’auteur principal.L’étude a été publiée dans la revue AGU Advances.

L’étude porte sur la formation d’astéroïdes dans la ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter. Les observations d’astéroïdes dans la partie externe de la ceinture révèlent une propriété réfléchissante qui indique de la glace d’eau et/ou de l’argile d’ammonium (phyllosilicates d’ammonium) sur leurs surfaces. Ce matériau n’est stable qu’à basse température et ne peut pas se former facilement à son emplacement actuel. Certaines preuves montrent que ces astéroïdes sont les corps parents de CC. Ce qui est déroutant, cependant, c’est que les météorites récupérées sur Terre n’ont généralement pas la même caractéristique.

Cet écart est l’une des caractéristiques déroutantes de la ceinture d’astéroïdes.

La nouvelle recherche suggère une solution à ce casse-tête. Certains astéroïdes peuvent s’être formés dans les régions éloignées du système solaire, puis ont été transportés vers le système solaire interne par des processus de mélange chaotiques. « Nos résultats indiquent que de nombreux gros astéroïdes de la ceinture principale se sont formés à l’extérieur de NH₃ et partager₂ Lignes de neige (actuellement> 10 UA) et peuvent être déplacées vers leurs emplacements actuels », indique l’étude.

Ces astéroïdes étaient assez gros pour être disparate, ce qui signifie qu’ils ont des noyaux et des manteaux de compositions différentes. Les calottes étaient riches en eau et les noyaux étaient plus denses. « Le silicate d’ammoniac se forme dans le manteau riche en eau de corps différenciés contenant du NH₃ et partager₂ sous des rapports eau/roche élevés (>4) et basses températures (<70°C) », explique l'étude.

Le CC pourrait provenir des noyaux rocheux denses de ces astéroïdes. Étant donné que ces noyaux sont plus lourds et plus solides, ils sont plus susceptibles d’être échantillonnés en tant que météorites. « Les CC peuvent provenir de noyaux dominés par la roche, qui sont susceptibles d’être préférentiellement échantillonnés en tant que météorites par le biais de processus de perturbation et de transport », ont écrit les chercheurs.

Les astéroïdes se forment par accrétion comme les planètes. Ceci est représenté par 1 dans la figure ci-dessus. Certains se sont formés au-delà de la ligne de gel, accumulant de la glace NH3 et CO2 ainsi que de la glace d’eau. Les plus gros astéroïdes se différencient ensuite en manteaux et en noyaux, comme le montre la figure 2. La partie 3 de la figure montre l’astéroïde différencié après congélation. Le manteau du régolithe aquatique manque de caractéristiques réfléchissantes sur les écrans terrestres. La partie 4 explique comment les collisions peuvent perturber l’astéroïde parent. Les météorites fragmentées du noyau d’eau ont les mêmes caractéristiques CC sur Terre.

Si cette étude est exacte, elle indique une étrangeté dans la formation du système solaire. Les astronomes pensent que Jupiter a migré à une distance de 1,5 unité astronomique du Soleil, puis est revenu à sa position actuelle. Saturne a également subi une migration. Ces mouvements sont appelés Hypothèse du Grand Tac.

Les migrations des plus grosses planètes du système solaire ont affecté la ceinture d’astéroïdes. Les astéroïdes ont été dispersés et beaucoup d’entre eux se sont retrouvés dans des endroits où ils ne se sont pas formés. Au cours de ces événements dispersés, il y a eu des collisions, ce qui a conduit à la création d’unités CC. Certains des CC qui ont formé la Terre à partir de ces collisions d’astéroïdes provenaient à l’origine d’au-delà de la ligne de gel.

Cette étude est basée à la fois sur des observations et sur la modélisation. De nombreuses notes proviennent Akari Le satellite, dirigé par l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale. AKARI était un satellite d’astronomie infrarouge qui balayait le ciel entier dans plusieurs bandes infrarouges. AKARI a produit un catalogue de plus de 5 000 astéroïdes infrarouges.

« Sur la base de ces découvertes, nous avons suggéré que de nombreux, sinon tous, les astéroïdes du complexe C et les corps parents C-C se sont formés en dehors de NH.₃ et partager₂ Stries de neige et divergentes », écrivent les auteurs dans leur conclusion. Ils expliquent : « L’origine lointaine des astéroïdes complexes C est naturellement attendue de la théorie moderne de la formation planétaire impliquant la migration de cailloux et de planètes à l’échelle du système solaire. »

Heureusement, les scientifiques doivent continuer à faire plus d’observations et de modélisation. Et bientôt ils auront des morceaux d’astéroïdes à étudier.

Japon Hayabusa 2 La mission d’échantillonnage d’astéroïdes a collecté des échantillons de l’astéroïde Ryugu. Le vaisseau spatial a renvoyé des échantillons d’astéroïdes en décembre 2020. NASA Osiris Rex La mission d’échantillonnage d’astéroïdes a collecté des échantillons de l’astéroïde géocroiseur Bennu. Ces échantillons devraient revenir sur Terre d’ici septembre 2023.

Les scientifiques pourront comparer leurs prédictions de ces astéroïdes, basées sur la modélisation et les observations, avec des échantillons. Les origines lointaines de ces astéroïdes nous disent que les échantillons de Hayabusa 2 devraient contenir des sels et des minéraux pleins d’ammoniac. Les spécimens d’Osiris Rex sont un autre test de ces prédictions.

L’une des questions en astronomie est de savoir si notre système solaire représente d’autres systèmes solaires. Les processus de configuration sont-ils les mêmes pour tous les systèmes ? Comment similaire? En quoi diffère-t-il ?

« Il reste à déterminer si la formation de notre système solaire est un résultat typique, mais plusieurs mesures suggèrent que nous pourrons bientôt mettre notre histoire cosmique en contexte », a déclaré l’auteur principal Hiroyuki Kurokawa.

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