Ils peuvent ne pas ressembler à grand-chose, mais les chondrites CI - de petites météorites fragiles comme illustré ici - sont considérées comme nos meilleurs équivalents compositionnels du matériau en vrac de notre système solaire. Crédit :StarPlan, Institut du Globe, Université de Copenhague
Le précurseur de notre planète, la proto-Terre, formé dans un laps de temps d'environ cinq millions d'années, montre une nouvelle étude du Center for Star and Planet Formation (StarPlan) du Globe Institute de l'Université de Copenhague.
A l'échelle astronomique, c'est extrêmement rapide, expliquent les chercheurs. Si vous comparez les 4,6 milliards d'années d'existence estimées du système solaire avec une période de 24 heures, les nouveaux résultats indiquent que la proto-Terre s'est formée en ce qui correspond à environ une minute et demie.
Ainsi, les résultats de StarPlan rompent avec la théorie traditionnelle selon laquelle la proto-Terre s'est formée par des collisions aléatoires entre des corps planétaires de plus en plus grands sur plusieurs dizaines de millions d'années, ce qui équivaut à environ 5 à 15 minutes sur les 24 heures de formation fictives mentionnées ci-dessus. .
Au lieu, les nouveaux résultats soutiennent un plus récent, théorie alternative sur la formation des planètes par l'accrétion de poussière cosmique. L'auteur principal de l'étude, Professeur agrégé Martin Schiller, l'explique ainsi :« L'autre idée est qu'on part de la poussière, essentiellement. Objets millimétriques, tous réunis, pleuvoir sur le corps en croissance et faire la planète d'un seul coup, " il dit, ajouter, "Non seulement cette implication de la formation rapide de la Terre est intéressante pour notre système solaire. Il est également intéressant d'évaluer la probabilité que des planètes se forment ailleurs dans la galaxie."
La composition globale du système solaire
La clé de la nouvelle découverte est venue sous la forme des mesures les plus précises des isotopes du fer qui ont jusqu'à présent été publiées scientifiquement.
En étudiant le mélange isotopique de l'élément métallique dans différentes météorites, les chercheurs n'ont trouvé qu'un seul type de matériau météoritique avec une composition similaire à la Terre :les chondrites dites CI.
Le professeur Martin Bizzarro de StarPlan présente différents types de météorites. Crédit :StarPlan, Institut du Globe, Université de Copenhague
Les chercheurs à l'origine de l'étude décrivent la poussière de ce type de météorite fragile comme notre meilleur équivalent à la composition globale du système solaire lui-même. C'était de la poussière comme celle-ci combinée à du gaz qui était canalisé via un disque d'accrétion circumstellaire sur le Soleil en croissance.
Ce processus a duré environ cinq millions d'années et nos planètes ont été fabriquées à partir du matériau de ce disque. Maintenant, les chercheurs estiment que le noyau ferreux de la proto-Terre s'est également formé déjà au cours de cette période, enlever le fer accrété précoce du manteau.
Deux compositions de fer différentes
D'autres météorites, par exemple de Mars, nous disent qu'au début, la composition isotopique du fer des matériaux contribuant à la croissance de la Terre était différente. Très probablement en raison du traitement thermique de la poussière proche du jeune soleil, expliquent les chercheurs de StarPlan.
Après les premières centaines de milliers d'années de notre système solaire, il est devenu suffisamment froid pour que la poussière de CI non traitée provenant de plus loin dans le système pénètre dans la région d'accrétion de la proto-Terre.
"Cette poussière de CI ajoutée a surimprimé la composition de fer dans le manteau terrestre, ce qui n'est possible que si la majeure partie du fer précédent a déjà été retirée dans le noyau. C'est pourquoi la formation du noyau doit avoir eu lieu tôt, ", explique Martin Schiller.
"Si la formation de la Terre était un processus aléatoire où vous venez de briser des corps ensemble, vous ne seriez jamais capable de comparer la composition en fer de la Terre à un seul type de météorite. Vous obtiendriez un mélange de tout, " il ajoute.
Plus de planètes, plus d'eau, peut-être plus de vie
Sur la base des preuves de la théorie selon laquelle les planètes se forment par accrétion de poussière cosmique, les chercheurs pensent que le même processus peut se produire ailleurs dans l'univers. Cela signifie que d'autres planètes peuvent également se former beaucoup plus rapidement que si elles se développent uniquement à partir de collisions aléatoires entre des objets dans l'espace.
Cette hypothèse est corroborée par les milliers d'exoplanètes - des planètes dans d'autres systèmes solaires - que les astronomes ont découvertes depuis le milieu des années 90, explique Centre Leader et co-auteur de l'étude, Professeur Martin Bizzarro :« Maintenant, nous savons que la formation des planètes se produit partout. Que nous avons des mécanismes génériques qui fonctionnent et forment des systèmes planétaires. Lorsque nous comprenons ces mécanismes dans notre propre système solaire, nous pourrions faire des inférences similaires sur d'autres systèmes planétaires de la galaxie. Y compris à quel moment et à quelle fréquence l'eau s'accumule, " il dit.
Bizzarro ajoute, "Si la théorie de l'accrétion planétaire primitive est vraiment correcte, l'eau n'est probablement qu'un sous-produit de la formation d'une planète comme la Terre, constituant les ingrédients de la vie, comme nous le savons, plus susceptible de se trouver ailleurs dans l'univers.
