TERRE Formation
La Terre et les petits corps du système solaire
Outre ses huit planètes connues, le système solaire abrite une myriade de petits corps dont les principaux sont : les astéroïdes, localisés dans la « ceinture principale », c’est-à-dire entre les orbites de Mars et Jupiter ; les comètes, situées au-delà de Neptune (planète la plus éloignée). Ces objets sont interprétés comme des vestiges des premiers objets du système solaire (planétésimaux) qui se sont formés au sein du disque protoplanétaire entourant le Soleil jeune, et qui, par accrétion mutuelle, ont donné successivement les protoplanètes, puis les planètes.
L’étude des météorites a bouleversé notre compréhension du système solaire. Ces roches extraterrestres, majoritairement issues de collisions d’astéroïdes, se sont échappées de la ceinture principale et sont entrées en collision avec la Terre. La cosmochimie permet de comparer la composition chimique et isotopique de la Terre à celles des météorites. Plus précises que les informations spectrales de la lumière solaire réfléchie par les surfaces astéroïdales, les analyses en laboratoire des météorites (et de rares échantillons d’astéroïdes récoltés à leur surface lors de missions spatiales) fournissent des informations capitales sur l’origine et l’évolution du système solaire et des matériaux qui le constituent. À cet égard, elles révèlent qu’aucun mélange de météorites connues ne permet de reconstituer la composition de la Terre. D’une part, notre planète tombe à la marge de la distribution des propriétés isotopiques des météorites connues. D’autre part, elle ne contient que très peu d’éléments volatils par rapport aux différentes classes de météorites. Cette faible quantité d’éléments volatils ne peut pas s’expliquer par leur évaporation et leur fuite dans l’espace lors de l’histoire de la Terre, car cet échappement aurait laissé des traces, dans les rapports isotopiques de ces éléments, qui ne sont pas observées. Les modèles s’accordent donc sur l’existence de corps précurseurs qui ont contribué à la formation de la Terre et qui ne sont pas ou plus présents dans les météorites connues. Ces corps, probablement localisés dans la partie plus interne du système solaire primordial, n’ont pas pu être piégés dans la ceinture principale d’astéroïdes entre Mars et Jupiter.
Propriétés isotopiques des météorites connues de Mars et de la Terre
Encyclopædia Universalis France
Composition chimique des principales météorites connues et du manteau terrestre
Encyclopædia Universalis France
En supposant que ces corps précurseurs étaient complètement dépourvus d’eau car ayant été formés trop près du Soleil, l’eau terrestre doit forcément avoir été apportée par les météorites ou les comètes. Le rapport isotopique de l’hydrogène, noté D/H (deutérium/hydrogène, deux isotopes stables et naturels de l’hydrogène, D possédant dans son noyau un proton et un neutron, et H seulement un proton), est un traceur de l’eau dans notre Système solaire. Il est différent dans les météorites et les comètes, et même entre les groupes de météorites. Il révèle que la presque totalité de l’eau terrestre aurait été apportée par les météorites. Les comètes auraient eu une contribution négligeable, leur rapport isotopique D/H étant trop élevé. Cette faible contamination de la Terre par la matière cométaire est confirmée par les rapports isotopiques de l’azote.
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Écrit par
- Guy LIBOUREL : professeur des Universités, université de Côte d'Azur
- Alessandro MORBIDELLI : directeur de recherche CNRS à l'Observatoire de la Côte d'Azur, Nice
Classification
Médias
Masse et rayon de quelques planètes extrasolaires (avec leur marge d’erreur)
Encyclopædia Universalis France
Quelques exoplanètes dites super-Terres et zone habitable
Encyclopædia Universalis France
Propriétés isotopiques des météorites connues de Mars et de la Terre
Encyclopædia Universalis France
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