Mesurer la vitesse de formation des premiers solides du système solaire

Publié par Michel le 22/08/2009 à 00:00
Source: CNRS
Illustration: ©CRPG/CNRS
En démontrant l'homogénéité de la répartition de l'isotope 26 de l'aluminium à la naissance du système solaire, les chercheurs du Centre de recherche pétrographiques et géochimiques du CNRS-INSU ont validé l'usage d'un chronomètre isotopique permettant de mesurer la vitesse (On distingue :) de formation du système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le...). Ces travaux sont publiés dans la revue Science du 21 août 2009.


Chondres de la météorite primitive Semarkona.
En rose ou violet (Le violet est une couleur, composée d'un mélange de bleu (environ 50% de luminosité) et de rouge...): cristaux de clinopyroxène, en vert (Le vert est une couleur complémentaire correspondant à la lumière qui a une longueur d'onde...) ou bleu (Bleu (de l'ancien haut-allemand « blao » = brillant) est une des trois couleurs...) marine: matrice vitreuse.
Cette phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et...) vitreuse, datée grâce à l'26Al, est le plus vieux verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile...) connu du système solaire
formé moins d'un million (Un million (1 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf...) d'années après les tous premiers corps.

L'isotope (Le noyau d'un atome est constitué en première approche de protons et de neutrons. En physique...) 26 de l'aluminium (L'aluminium est un élément chimique, de symbole Al et de numéro atomique 13....) (26Al) est un élément radioactif qui se désintègre en isotope 26 du magnésium (Le magnésium est un élément chimique, de symbole Mg et de numéro atomique 12.). A ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...), l'26Al n'existe plus, il a disparu dès les premières étapes de la formation du système solaire (sa période de demi-vie (La demi-vie est le temps mis par une substance (médicament, noyau radioactif, ou autres) pour...) est de 0,73 million d'année). Les scientifiques du Centre de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) pétrographiques et géochimiques du CNRS-INSU viennent cependant de démontrer que la répartition de l'26Al était homogène au sein de la nébuleuse solaire (La nébuleuse solaire est le nuage de gaz (ou disque d'accrétion) à partir duquel notre système...) primitive.

En utilisant la sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des...) ionique 1270, les scientifiques ont mis au point (Graphie) une méthode analytique de haute précision, dont le principe est le même que celui de la datation au "carbone 14 (Le carbone 14 est un isotope radioactif du carbone, noté 14C.)" utilisée avec les matières organiques, mais cette fois appliqué à certains constituants de roches très anciennes, les météorites primitives, ou chondrites. Ces objets sont connus comme étant les plus anciens du système solaire. Ils sont composés majoritairement de chondres et accessoirement d'inclusions réfractaires riches en calcium (Le calcium est un élément chimique, de symbole Ca et de numéro atomique 20.) et en aluminium. Ces éléments se sont formés lors de processus de hautes températures, qui ont eu lieu au début de la formation du système solaire (lors des 5 premiers millions d'années). Les chercheurs ont mesuré le rapport entre la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,...) d'isotope 26 du magnésium (élément fils de l'26Al) présente dans les chondres et les autres isotopes du magnésium.

A partir de ces analyses ils ont pu affirmer que la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) et les constituants des météorites primitives ont été formés à partir d'un même réservoir initial dans lequel l'26Al et les isotopes du magnésium étaient répartis de façon homogène. Ce résultat valide l'usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) du système isotopique 26Al-26Mg comme chronomètre pour les processus survenu au début de l'histoire du système solaire. Ainsi, la datation isotopique des premiers solides formés permet de reconstruire très précisément la chronologie de formation de la nébuleuse (Une nébuleuse (du latin nebula, « nuage ») désigne, en astronomie, un...) solaire.

Ces travaux devraient d'améliorer considérablement la connaissance de ce moment crucial de l'histoire du système solaire jeune qui voit se former les premiers solides, précurseurs des planètes, à partir de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...) et de poussières.
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