Restez toujours informé: suivez-nous sur Google Actualités (icone ☆)
Vue schématique de la structure interne de différentes lunes glacées du Système solaire montrant leur noyau rocheux non consolidé éventuellement entremêlé d'eau et de glace, ainsi que la présence d'un océan d'eau liquide et d'une calotte de glace.
© Doug Ellison, Emily Lakdawalla, et Bob Pappalardo.
Dans une nouvelle étude financée par le projet ANR OASIS impliquant des chercheurs de l'ISTerre (CNRS, Univ. Grenoble Alpes), LEPMI (CNRS, Univ. Grenoble Alpes, Grenoble INP), GFZ (Helmholtz Zentrum-Potsdam), et LPG (CNRS, Nantes Univ., Univ. d'Angers, Le Mans Univ.), des scientifiques présentent de nouveaux résultats expérimentaux sur les interactions eau-glace-minéral de -20 à +22°C, basés sur l'olivine, un constituant majeur des corps rocheux du Système solaire. L'étude a montré qu'une altération chimique continue peut avoir lieu même à de basses températures, inférieures à 0°C, grâce à un film mince d'eau liquide saturé en éléments anti-gel qui enveloppe les grains d'olivine pris dans la glace.
Ces résultats sont à la fois surprenants et de grande portée car de nombreux modèles d'altération planétaire supposent que des températures supérieures à celle de la fusion de glace (> 0°C) doivent être atteintes. Même si cette étude implique que peu ou pas de minéraux primaires persisteraient sur la plupart des lunes glacées, ces corps célestes ne sont pas "au repos" pour autant. En effet, des réactions d'altération chimique actuelles, similaires à celles observées à présent sur Encelade, peuvent impliquer des phases minérales secondaires, ou même des molécules organiques.
Deux images vues en coupe et prises au microscope optique de grains d'olivine entourés d'un film d'eau de quelques dizaines de micromètres d'épaisseur et pris dans une matrice de glace d'eau. La matrice de glace est elle même poreuse et permet l'interconnexion des différents films d'eau liquide entourant les grains. Lors de la cristallisation de la glace, les sels dissous et l'ammoniaque se trouvent concentrés dans l'eau liquide.
© Zandanel et al., 2022, Nature Astronomy
Image haute résolution prise au microscope électronique à transmission d'un grain d'olivine entouré d'une fine couche d'altération amorphe de quelques Ångströms d'épaisseur. Cette couche d'altération est le résultat de 442 jours de réaction à -20°C entre l'olivine et une solution aqueuse concentrée à 0,8 masse % d'ammoniaque partiellement gelée. L'encart montre un modèle à l'échelle atomique de la structure de l'olivine.© V. Roddatis, GFZ (de Zandanel et al., 2022, Nature Astronomy)
En savoir plus:
Geologically rapid aqueous mineral alteration at subfreezing temperatures in icy worlds - Nature Astronomy.
Amber Zandanel, Roland Hellmann, Laurent Truche, Vladimir Roddatis, Michel Mermoux, Gaël Choblet et Gabriel Tobie.
https://doi.org/10.1038/s41550-022-01613-2
Contacts:
- Roland Hellmann - Chercher CNRS à l'Institut des sciences de la Terre (ISTERRE) / OSUG - roland.hellmann at univ-grenoble-alpes.fr
- Laurent Truche - Enseignant chercheur de l'Université Grenoble Alpes à l'Institut des sciences de la Terre (ISTERRE) / OSUG - laurent.truche at univ-grenoble-alpes.fr