Les chercheurs ont développé une nouvelle technique pour étudier la dynamique du système solaire primitif en analysant les magnétites dans les météorites en utilisant la nature ondulatoire des électrons.

Au sein des météorites, les champs magnétiques associés aux particules qui composent l'objet peuvent servir d'enregistrement historique. En analysant de tels champs magnétiques, les scientifiques peuvent déduire les événements probables qui ont affecté l'objet et reconstituer un laps de temps des événements survenus sur la météorite et à quel moment.

"Les météorites primitives sont des capsules temporelles de matériaux primordiaux formées au début de notre système solaire, " dit Yuki Kimura, un professeur agrégé à l'Institut des sciences des basses températures de l'Université d'Hokkaido au Japon qui a dirigé l'étude. "Pour comprendre l'histoire physique et chimique du système solaire, il est crucial d'analyser différents types de météorites d'origines différentes."

Bien qu'il existe de nombreuses météorites disponibles pour l'étude ici sur Terre, la plupart d'entre eux provenaient de la ceinture d'astéroïdes, entre Mars et Jupiter. Ces échantillons sont utilisés pour étudier à quoi ressemblait le système solaire primitif. Cependant, il devient difficile de reconstituer des événements qui se sont produits plus loin dans le système solaire, bien au-delà de la ceinture d'astéroïdes.

C'est là que l'équipe de recherche a fait de grands progrès dans la compréhension de la dynamique du système solaire externe peu après la formation du système. Le papier, publié dans le Lettres de revues astrophysiques , détaille une nouvelle technique pour étudier la magnétisation résiduelle des particules dans la météorite du lac Tagish, On pense qu'il s'est formé dans le système solaire extérieur froid.

En utilisant la technique, avec la simulation numérique, l'équipe a montré que le corps parent de la météorite du lac Tagish s'était formé dans la ceinture de Kuiper, une région du système solaire externe, environ 3 millions d'années après la formation des premiers minéraux du système solaire. Il s'est ensuite déplacé vers l'orbite de la ceinture d'astéroïdes à la suite de la formation de Jupiter. La magnétite s'est formée lorsque le corps parent a été chauffé à environ 250°C par chauffage radiogénique et un impact énergétique qui se serait produit pendant le transit du corps de la ceinture de Kuiper à la ceinture d'astéroïdes.

"Nos résultats nous aident à déduire la dynamique précoce des corps du système solaire qui s'est produite plusieurs millions d'années après la formation du système solaire, et impliquent une formation très efficace des corps externes du système solaire, dont Jupiter, " dit Kimura.

La nouvelle technique, appelé « holographie électronique paléomagnétique à l'échelle du nanomètre, " consiste à utiliser la nature ondulatoire des électrons pour examiner leurs schémas d'interférence, connu sous le nom d'hologramme, pour extraire des informations à haute résolution de la structure des météorites. Cette technique à haute résolution ajoute un autre outil crucial à la boîte à outils des chercheurs travaillant à comprendre la dynamique précoce de l'ensemble du système solaire.

Armés de leur nouvelle technique, l'équipe espère l'appliquer à plus d'échantillons, y compris des échantillons d'un astéroïde toujours en orbite autour du Soleil, appelé Ryugu. Kimura a détaillé son plan de recherche en cours :"Nous analysons les échantillons que Hayabusa 2 a rapportés de l'astéroïde Ryugu. Notre méthode paléomagnétique à l'échelle nanométrique dévoilera une histoire détaillée du système solaire primitif."