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Posté par Adrien le Samedi 24/02/2018 à 00:00
Des micrométéorites antarctiques ultracarbonées révèlent un nouveau type de matériau cométaire
Une équipe interdisciplinaire de chercheurs de l'IAS, du CSNSM et de la ligne SMIS du synchrotron SOLEIL a procédé à la première étude systématique en laboratoire de la matière organique provenant de poussières interplanétaires exceptionnelles, les micrométéorites ultra-carbonées (Ultra-Carbonaceous MicroMeteorites, UCAMMs). Cette recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...) expérimentale ( En art, il s'agit d'approches de création basées sur une remise en question des dogmes dominants tant sur le plan formel, esthétique, que sur le plan culturel et politique. En science, il s'agit d'approches de recherche...) est décrite dans un article récemment publié dans Astronomy & Astrophysics et fait l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être...) d'un "highlight" de cette revue.


Images en électrons rétrodiffusés mesurées à 15kV des fragments de micrométéorites (UCAMMs) analysées dans cette étude. Les barres d'échelle correspondent à 5 ?m pour chaque image.

Les poussières interplanétaires parcourent le système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis...) et représentent le principal flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun. Plus précisément...) de matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux....) extraterrestre sur notre planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre hydrostatique, c'est-à-dire sous...), sous forme de micrométéorites, de taille allant jusqu'à quelques centaines de microns. Les UCAMMs caractérisées dans ce travail ont été collectées dans la neige (La neige est une forme de précipitation, constituée de glace cristallisée et agglomérée en flocons pouvant être ramifiés d'une infinité de façons....) du continent (Le mot continent vient du latin continere pour « tenir ensemble », ou continens terra, les « terres continues ». Au sens propre, ce...) Antarctique (L'Antarctique (prononcé [ɑ̃.taʁk.tik] Écouter) est le continent le plus méridional de la Terre. Situé au pôle Sud, il est entouré de...) à proximité de la Station Concordia. Les UCAMMs ne représentent qu'une faible fraction du flux de micrométéorites, mais elles contiennent des proportions très élevées de matière organique (La matière organique (MO) est la matière carbonée produite en général par des êtres vivants , végétaux, animaux, ou micro-organismes. Il...), dont les caractéristiques diffèrent de celles observées dans la matière organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de carbone : les composés organiques.) observée dans les autres matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) extraterrestres.

Dans ce travail, les auteurs ont procédé à la première étude systématique (En sciences de la vie et en histoire naturelle, la systématique est la science qui a pour objet de dénombrer et de classer les taxons dans un certain ordre, basé sur...) de huit UCAMMs en utilisant des techniques de micro-spectrocopie infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des micro-ondes.) sur synchrotron (Le terme synchrotron désigne un type de grand instrument destiné à l'accélération à haute énergie de particules élémentaires.) (?-FTIR), de spectrométrie Raman visible et d'analyses par microsonde électronique. Les résultats révèlent un composant organique dont le rapport entre les liaisons CH de type aliphatique (En chimie organique, une molécule est dite aliphatique lorsque sa(ses) chaîne(s) carbonée(s) est(sont) acyclique(s).) et aromatique C=C est faible. La teneur en azote (L'azote est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole N et de numéro atomique 7. Dans le langage courant, l'azote désigne le gaz...) de la matière organique est très supérieure à celle observée dans la matière organique extraite des météorites ou des poussières interplanétaires classiques alors que la teneur en oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.) s'avère inférieure. Les spectres ?-FTIR sont compatibles avec la présence de groupements fonctionnels de type cétone ou aldéhydes et certains spectres IR et Raman montrent des signatures de liaisons de type nitriles. Les spectres sont compatibles avec la présence de liaisons C-N dans un réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire...) carboné différent de celui observé dans la matière organique extraite des météorites. Enfin, le rapport silicium (Le silicium est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Si et de numéro atomique 14.) sur carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) des UCAMMs s'avère très inférieur à celui de la matière extraterrestre analysée à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure...) (météorite, poussières interplanétaires).

L'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être...) de ces résultats indique que les processus physico-chimique à l'origine de la formation de la matière organique des UCAMMs ont eu lieu dans un environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques...), froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.) et riche en azote, soumis à un rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de transmission d'énergie impliquant une particule porteuse.) énergétique (photons, rayons cosmiques). De telles conditions sont réunies à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent...) des petits corps glacés situés dans le système solaire externe. Les rapports d'abondance de C/Si et N/C dans les UCAMMs analysées dans ce travail sont les plus élevés observés dans le système solaire. Ils confirment la possibilité d'un gradient des rapports d'abondances élémentaires d'éléments majeurs, C/Si et N/C dans les phases solides du disque protoplanétaire (Les étoiles se forment à partir d'un nuage de gaz et de poussières dont la partie centrale s'effondre sur elle-même. Puis, à l'intérieur de la nébuleuse résiduelle, la matière se condense éventuellement en un disque qui va donner...) qui entourait le jeune Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une...).

Les UCAMMs ouvrent la possibilité d'obtenir de nouvelles connaissances sur la composition de la surface des petits objets glacés les plus éloignés de notre étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la...) et participent à une meilleure compréhension de l'origine de la matière organique interplanétaire.

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Source: CNRS-INSU
 
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