La curieuse Marie vient de la météorite Allende, qui est tombé dans le nord du Mexique en février 1969. Le blanc, Les caractéristiques d'apparence floue de ce fragment d'Allende sont des inclusions riches en calcium et en aluminium - certains des premiers solides à se condenser dans le système solaire. Crédit :The Planetary Society
Un morceau inhabituel dans une météorite peut contenir une partie surprenante de l'histoire de l'espace, basé sur de nouvelles recherches de l'Université de Washington à St. Louis.
Des grains présolaires, de minuscules morceaux de matériau interstellaire solide formés avant la naissance du soleil, se trouvent parfois dans les météorites primitives. Mais une nouvelle analyse révèle des preuves de grains présolaires dans une partie d'une météorite où ils ne devraient pas être trouvés.
"Ce qui est surprenant, c'est le fait que des grains présolaires soient présents, " a déclaré Olga Pravdivtseva, professeur agrégé de recherche en physique en arts et sciences et auteur principal d'un nouvel article en Astronomie de la nature . "Suite à notre compréhension actuelle de la formation du système solaire, les grains présolaires ne pourraient pas survivre dans l'environnement où ces inclusions se forment."
Curious Marie est un exemple notable d'« inclusion, " ou un morceau dans une météorite, appelée inclusion riche en calcium-aluminium (CAI). Ces objets, certains des premiers à s'être condensés dans la nébuleuse solaire, aider les cosmochimistes à définir l'âge du système solaire. Ce morceau particulier de météorite - provenant de la collection du Robert A. Pritzker Center for Meteoritics and Polar Studies au Chicago Field Museum - a déjà fait les manchettes une fois, lorsque des scientifiques de l'Université de Chicago lui ont donné son nom en l'honneur de la chimiste Marie Curie.
Pour le nouveau travail, Pravdivtseva et ses co-auteurs, dont Sachiko Amari, professeur-chercheur de physique à l'Université de Washington, ont utilisé des signatures isotopiques de gaz rares pour montrer que des grains de carbure de silicium présolaire (SiC) sont présents dans Curious Marie.
C'est important parce que les grains présolaires sont généralement considérés comme trop fragiles pour avoir enduré les conditions de haute température qui existaient près de la naissance de notre soleil.
Mais tous les CAI n'ont pas été formés de la même manière.
"Le fait que le SiC soit présent dans les inclusions réfractaires nous renseigne sur l'environnement dans la nébuleuse solaire lors de la condensation des premiers matériaux solides, " a déclaré Pravdivtseva, qui fait partie du McDonnell Center for the Space Sciences de l'Université de Washington. "Le fait que le SiC n'ait pas été complètement détruit dans Curious Marie peut nous aider à mieux comprendre cet environnement.
"De nombreuses inclusions réfractaires ont fondu et ont perdu toute trace de texture de leur condensation. Mais pas toutes."
Olga Pravdivtseva, professeur agrégé de recherche en physique en arts et sciences à l'Université de Washington à St. Louis, utilise des isotopes de gaz rares pour étudier la formation et l'évolution du système solaire primitif. Pravdivtseva, membre du McDonnell Center for the Space Sciences, est photographiée dans son laboratoire à Compton Hall. Crédit :Whitney Curtis/Université de Washington
Comme résoudre un mystère
Pravdivtseva et ses collaborateurs ont utilisé deux spectromètres de masse construits en interne à l'Université de Washington pour faire leurs observations. L'université a une longue histoire de travail sur les gaz rares et abrite l'un des laboratoires de gaz rares les mieux équipés au monde. Toujours, ce travail était particulièrement difficile.
Les chercheurs disposaient de 20 mg de Curious Marie pour travailler, qui est un échantillon relativement important du point de vue de la cosmochimie. Ils l'ont réchauffé progressivement, augmenter la température et mesurer la composition de quatre gaz rares différents libérés à chacun des 17 paliers de température.
"Expérimentalement, c'est un travail élégant, " a déclaré Pravdivtseva. " Et puis nous avons eu un puzzle de signatures isotopiques de gaz rares à démêler. Pour moi, c'est comme résoudre un mystère."
D'autres ont déjà cherché des preuves de SiC dans de telles inclusions riches en calcium-aluminium dans des météorites en utilisant des gaz rares, mais l'équipe de Pravdivtseva est la première à le trouver.
"C'était magnifique quand tous les gaz rares pointaient vers la même source d'anomalies - SiC, " elle a dit.
« Non seulement voyons-nous du SiC dans les CAI à grain fin, nous voyons une population de petits grains qui se sont formés dans des conditions spéciales, " Pravdivtseva a déclaré. "Cette découverte nous oblige à revoir la façon dont nous voyons les conditions dans la nébuleuse solaire primitive."
