Les échantillons de Bennu contiennent des roches qui ne ressemblent à aucune météorite jamais trouvée

Une vue de huit plateaux d’échantillons contenant le matériau final de l’astéroïde Bennu. Crédit : NASA/Erika Blumenfeld et Joseph Aebersold.

En 1877, lorsque le géologue anglais Henry Clifton Sorby examina pour la première fois des échantillons de météorites au microscope, il aperçut de petites roches sphériques et les décrivit comme des « gouttes de pluie ardente ». Maintenant connu sous le nom de chondrules, du grec ancien chondros, signifiant « grain », ils sont présents dans presque toutes les météorites et sont donc considérés comme un élément majeur des éléments constitutifs des planètes. Pourtant, les processus qui les ont formés restent aujourd’hui énigmatiques.

Aujourd’hui, les planétologues peuvent non seulement étudier les roches tombées du ciel, mais ils ont commencé à rechercher des chondrules dans des matériaux directement échantillonnés sur des astéroïdes pour en savoir plus. Plus récemment, des chercheurs ont commencé à analyser des matériaux renvoyés par l’astéroïde 101955 Bennu et ont présenté leurs premières découvertes lors de la conférence scientifique lunaire et planétaire à The Woodlands, au Texas, plus tôt cette année.

Jusqu’à présent, les chercheurs n’ont rien trouvé dans les échantillons de Bennu qui ressemble exactement aux chondrules observées dans les météorites. Mais ils ont trouvé un ensemble de roches qui ressemblent à des chondres à des degrés divers, ce qui suggère que les astéroïdes sont plus diversifiés que ne le suggèrent les météorites.

Fouiller le passé de Bennu

En octobre 2020, le vaisseau spatial OSIRIS-REx de la NASA a atterri sur Bennu et a collecté un échantillon de matériau de surface, le stockant dans une capsule que le vaisseau spatial a renvoyé dans le désert de l’Utah le 24 septembre 2023. Le lendemain, le 4,29 onces (121,6 grammes) a été stocké en toute sécurité au Johnson Space Center de la NASA à Houston.

Bien que les groupes en soient aux premiers stades de l’analyse et aient examiné moins de 1 % de l’échantillon renvoyé, les résultats restent « encore des découvertes très importantes », déclare Harold Connolly Jr., expert en météorites à l’Université Rowan.

Connolly Jr. a dirigé l’analyse initiale de l’un des échantillons de Bennu. Ce processus s’apparente à ce que font les géologues lorsqu’ils trouvent des roches sur Terre et consiste à documenter l’apparence des particules et à identifier les minéraux et les processus possibles qui les ont altérés. Grâce à ces travaux, les chercheurs espèrent déduire à quoi ressemblait l’échantillon lors de sa formation.

Cette première analyse a montré que Bennu n’a pas de chondres définitifs. Cette découverte est conforme aux preuves minérales de Bennu, qui montrent que l’eau coulait autrefois à travers l’astéroïde alors que les glaces qu’il contenait fondaient il y a longtemps.

“L’altération aqueuse aurait détruit les chondrules qu’elle aurait pu avoir”, explique Sara Russell, chercheuse en météorites au Natural History Museum de Londres, qui a mené une autre analyse d’un échantillon.

Cependant, les résultats de Russell et de son équipe ont montré que l’échantillon contenait des grains qui pourraient être des fragments de chondres. Le groupe étudie actuellement si les restes pourraient provenir d’un autre type de roche qui se serait formé dans le système solaire encore plus tôt que les chondrules – connues sous le nom d’inclusions riches en calcium et en aluminium ou CAI. Dans le cas contraire, les fragments proviendraient probablement de chondres qui n’ont pas été altérés par l’eau.

Dans un autre résumé présenté lors de la conférence, une équipe dirigée par les experts en météorites Loan Le et Kathie Thomas-Keprta du Johnson Space Center a trouvé trois grains dans un échantillon millimétrique de Bennu qui ont des compositions et des formes similaires à celles d’un chondrule trouvé dans un météorite tombée sur l’Australie en 1969 appelée Murchison. Deux des objets de l’échantillon Bennu présentent des indentations, probablement dues au contact avec l’eau qui traversait autrefois l’astéroïde. Thomas-Keprta dit que la structure de l’autre objet, qui ressemble à des bottes de foin, n’a jamais été observée auparavant dans un chondrule, à sa connaissance.

Dans les mois à venir, l’équipe prévoit de découper un échantillon de grains de 100 nanomètres d’épaisseur pour voir s’ils contiennent d’autres matériaux que l’on trouve couramment dans les chondres.

Pour l’instant, ils appellent les grains des objets ressemblant à des chondrules.

La diversité des astéroïdes

Si les matériaux s’avèrent être des chondrules, ils montreront que la population d’astéroïdes dans notre système solaire couvre une plus grande variété que celle indiquée par les météorites trouvées à la surface de la Terre. Et les objets ressemblant à des chondrules de Bennu suggèrent qu’elle pourrait être un peu différente de n’importe quelle météorite connue, explique Russell.

Il est intéressant de noter que les chercheurs ont également trouvé des objets ressemblant à des chondres dans l’échantillon ramené de l’astéroïde 162173 Ryugu par la mission japonaise Hayabusa2 en 2020.

“Ce que nous apprenons de Ryugu et Bennu, c’est qu’il existe de nombreux astéroïdes similaires, mais qui ne correspondent pas exactement aux météorites de nos collections”, explique Russell.

Quant à savoir si les échantillons renvoyés ont été capables de répondre à la question de longue date de la formation des chondrules, Connolly Jr. répond : « Pas encore ». Il ajoute qu’il n’est pas facile de découvrir comment ils se sont formés, même si une analyse plus approfondie de l’échantillon de Bennu et davantage de missions de vaisseaux spatiaux pour restituer davantage de matériaux pourraient aider.

« Il faut trouver le bon étang et le bon poisson », dit-il.

Si les scientifiques pouvaient découvrir comment les chondres se sont formés, ils auraient une meilleure idée de la mesure dans laquelle ils constituent des éléments constitutifs des planètes. Il est possible que des chondrules se soient formés lorsque de petits grains de poussière ont été chauffés au début du système solaire, puis refroidis. Si tel est le cas, les chondrules auraient constitué une Source importante de matériaux accumulés pour construire des astéroïdes, des comètes et des planètes.

D’un autre côté, si les chondres avaient pu se former uniquement à partir de collisions entre planétésimaux déjà construits, alors les chondres n’auraient pas été nécessaires pour former des planètes – même s’ils constitueraient toujours la preuve que le premier système solaire était un endroit dynamique et violent. .

Il pourrait s’avérer que les chondrules se sont formés de plusieurs manières, selon l’endroit où ils se sont formés dans le système solaire et le moment où ils se sont formés.

“Les chondrules sont tellement inhabituelles”, explique Thomas-Keprta. “Ils n’auraient jamais été prédits s’ils n’existaient pas.”

 
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