Une météorite provenant de Mars contredit ce qu’on sait sur la formation de la Planète Rouge

Des scientifiques viennent de découvrir des détails curieux concernant la formation de la planète Mars. Après avoir procédé à une nouvelle analyse de la météorite Chassigny, qui provient de la Planète Rouge, les chercheurs ont découvert que la manière avec laquelle la planète a obtenu ses gaz volatiles contredit ce qu’on sait sur la formation des planètes. Les gaz en question comprennent le carbone, l’oxygène, l’hydrogène, l’azote, ainsi que les gaz nobles.

D’après les modèles actuels, les planètes se forment à partir du reste des matériaux qui forment les étoiles. Ces dernières naissent du nuage de poussière et de gaz d’une nébuleuse qui s’effondre à cause de la gravité. En tournant, les matériaux de base de l’étoile forment un disque où s’agglutinent de la poussière et du gaz pour former un bébé planète.

Jusqu’ici, il reste encore quelques points à élucider en ce qui concerne l’inclusion de certains éléments dans les nouvelles planètes. Selon les modèles actuels, les gaz volatiles sont absorbés par une planète encore en fusion à partir de la nébuleuse solaire. Ces gaz se retrouvent  dans l’océan de magma global pour plus tard être rejetés dans l’atmosphère au moment du refroidissement du manteau.

Plus tard, d’autre gaz volatiles arrivent sur la planète en formation par l’intermédiaire des bombardements de météorites. Ces gaz volatiles sont présents dans les météorites carbonées appelées chondrites et sont relâchés lorsque les rochers spatiaux se brisent au moment d’arriver sur la planète.

Ainsi, l’intérieur d’une planète devrait refléter la composition de la nébuleuse solaire tandis que son atmosphère reflète principalement les gaz volatiles provenant des météorites. Il est possible de faire la différence entre les deux sources de gaz en analysant le ratio des isotopes de gaz nobles, notamment le krypton.

Le cas de Mars

Selon les scientifiques, la planète Mars s’est formée et solidifiée de manière relativement rapide. Le processus a duré 4 millions d’années, contre 100 millions pour la Terre. Mars représente ainsi un très bon enregistrement des premières étapes de la formation d’une planète.

D’après Sandrine Péron, géochimiste de l’ETH Zurich, il est possible de reconstruire l’histoire de la « livraison » de gaz volatiles des premiers millions d’années du Système Solaire. Mais il est nécessaire d’avoir accès à certaines informations, et c’est là qu’entre en jeu la météorite Chassigny qui est tombée sur Terre en 1815.

Les analyses ont montré que la composition de la météorite en gaz nobles est différente de celle de l’atmosphère martienne. Cela suggère que le morceau de roche arrivé sur Terre provient du manteau de Mars, et qu’il représente ainsi l’intérieur de la planète et la nébuleuse solaire.

Il a été difficile de mesurer précisément le ratio de krypton dans la météorite. Mais Péron et ses collègues ont utilisé une nouvelle technique se servant de l’UC Davis Noble Gas Laboratory pour mesurer le ratio de krypton dans la roche martienne. Ce qu’ils ont trouvé, par contre, n’était pas du tout prévu. En effet, les ratios d’isotope de krypton dans la météorite étaient proches des ratios associés aux chondrites.

Selon Péron, la composition de l’intérieur de Mars est presque purement chondritique, tandis que l’atmosphère est solaire. Cela suggère que les météorites ont apporté des gaz volatiles sur Mars bien plus tôt que prévu, bien avant que la nébuleuse solaire ne soit dissipée par les radiations solaires.

Dans ce cas, Mars a donc obtenu son atmosphère à partir de la nébuleuse solaire après que son océan de magma global s’est refroidi. Si ce n’est pas le cas, les gaz chondritiques et les gaz nébuleux seraient plus mélangés que ce que les analyses ont montré.

Un autre mystère

Selon les scientifiques, cette conclusion mène à un autre mystère. Lorsque les radiations solaires ont fini par dissiper la nébuleuse, l’atmosphère de Mars provenant de la nébuleuse aurait aussi dû être dissipée. Cela signifie que le krypton atmosphérique présent plus tard devait être préservé autre part, par exemple dans les calottes glaciaires polaires. Mais une fois de plus, pour que cela soit le cas, il aurait fallu que Mars devienne froide immédiatement après son accrétion.

D’après les chercheurs, leur étude met en évidence le fait qu’il y a des gaz chondritiques à l’intérieur de Mars. Mais les résultats soulèvent aussi des questions concernant l’origine et la composition de l’atmosphère primaire de Mars.

SOURCE: Sciencealert