Une météorite qui a atterri sur Terre il y a 200 ans bouleverse les théories précédentes sur la formation de Mars

Une météorite qui a frappé la Terre il y a plus de 200 ans pourrait changer fondamentalement notre compréhension de la formation de Mars.

La plupart de ce que nous savons de l’intérieur de la planète rouge provient de trois roches spatiales qui ont atterri sur notre planète après avoir été projetées de Mars par des impacts.

Il s’agit notamment de la météorite Chassingy, tombée dans le nord-est de la France en 1815, et de deux autres connues sous le nom de Shergotty et Nakhla.

Une nouvelle analyse de Chassingy suggère que la composition chimique intérieure de Mars provient en grande partie de collisions de météorites, plutôt que d’un nuage de gaz géant appelé la nébuleuse solaire comme on le pensait auparavant.

Cela contredit la pensée actuelle sur la façon dont les planètes rocheuses comme la Terre et Mars acquièrent des éléments volatils tels que l’hydrogène, le carbone, l’oxygène, l’azote et les gaz nobles lors de leur formation.

Mars présente un intérêt particulier car elle s’est formée relativement rapidement – se solidifiant environ 4 millions d’années après la naissance du système solaire, tandis que la Terre a mis 50 à 100 millions d’années à se former.

Les scientifiques avaient pensé que les mondes nouvellement formés avaient d’abord collecté ces substances volatiles dans la nébuleuse autour d’une jeune étoile, avant que les éléments ne se dissolvent initialement dans un océan de magma, puis ne se dégazent dans l’atmosphère alors que la planète est encore une boule de roche en fusion.

La théorie suppose que plus tard, les météorites chondritiques qui s’écrasent sur la jeune planète livrent des matériaux plus volatils.

On croyait que les éléments volatils à l’intérieur de la planète devaient refléter la composition de la nébuleuse solaire, ou un mélange de volatils solaires et météoritiques, tandis que les volatils dans l’atmosphère proviendraient principalement des météorites.

Cela a été soutenu par des recherches antérieures sur Chassingy qui ont examiné les isotopes du xénon, un gaz chimiquement inerte qui peut survivre sans changement pendant des millions d’années.

Les rapports isotopiques de la météorite semblaient correspondre à ceux de l’atmosphère de Mars et de la nébuleuse solaire, ce qui a conduit à l’hypothèse que son les éléments volatils, tels que l’hydrogène, le carbone et l’oxygène, provenaient de la nébuleuse solaire et que des éléments supplémentaires sont venus plus tard des météorites.

Cependant, la nouvelle étude menée par des chercheurs de l’Université de Californie, Davis conteste cela.

Ils ont analysé un échantillon de Chassigny, mais cette fois ont examiné les isotopes du krypton – un gaz inerte différent qui permet des mesures plus précises.

“Avec les isotopes du xénon, il est difficile de distinguer la source précise des volatils, mais ce n’est pas le cas avec le krypton”, a déclaré l’une des auteures de l’étude, Sandrine Péron, au New Scientist.

“Avec le krypton, vous pouvez mieux voir la différence entre les sources potentielles comme le soleil ou les météorites… mais les isotopes du krypton sont plus difficiles à mesurer que les isotopes du xénon, c’est pourquoi cela n’avait pas été fait auparavant.”

Les chercheurs ont découvert que les isotopes provenaient de météorites plutôt que de la nébuleuse solaire.

Cela signifie que les météorites livraient des éléments volatils à la planète en formation bien plus tôt qu’on ne le pensait auparavant, et en présence de la nébuleuse, inversant la pensée conventionnelle.

“La composition intérieure martienne du krypton est presque purement chondritique, mais l’atmosphère est solaire”, a déclaré Péron. “C’est très distinct.”

Les résultats montrent que l’atmosphère de Mars ne peut pas s’être formée uniquement par dégazage du manteau, car cela lui aurait donné une composition chondritique.

La planète doit avoir acquis l’atmosphère de la nébuleuse solaire, après le refroidissement de l’océan magmatique, pour empêcher un mélange substantiel entre les gaz chondritiques intérieurs et les gaz solaires atmosphériques.

Les nouveaux résultats suggèrent que la croissance de Mars s’est achevée avant que la nébuleuse solaire ne soit dissipée par le rayonnement solaire.

Mais l’irradiation aurait également dû souffler sur l’atmosphère nébulaire de Mars, ce qui suggère que le krypton atmosphérique a dû être préservé d’une manière ou d’une autre, éventuellement piégé sous terre ou dans des calottes glaciaires polaires.

“Cependant, cela nécessiterait que Mars ait été froide immédiatement après son accrétion”, a déclaré Mukhopadhyay.

“Bien que notre étude indique clairement les gaz chondritiques à l’intérieur de Mars, elle soulève également des questions intéressantes sur l’origine et la composition de l’atmosphère primitive de Mars.”

L’étude a été publiée dans la revue Science.