Découverte scientifique

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Les météorites uréilitiques : vestiges d'une planète aujourd'hui disparue

En examinant les diamants contenus dans une météorite tombée en 2008 dans le désert du Soudan, des chercheurs européens– dont Jean-Alix Barrat, Professeur à l’UBO - ont montré que cette météorite proviendrait d’un objet planétaire aujourd'hui disparu.

Il y a plus de 4.5 milliards d’années, de nombreux embryons planétaires ou petites planètes se sont formées dans le Système solaire. Aujourd’hui, la plupart de ces objets n’existent plus car ils ont participé à la genèse des planètes telluriques lors d’impacts géants et très énergétiques. Par contre, certains de leurs débris se trouvent dans la ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter, et nous arrivent occasionnellement grâce aux météorites.

Certaines de ses météorites, les « ureilites », contiennent des quantités importantes de carbone pur : du graphite, mais aussi du diamant dont l’origine est très controversée. L’hypothèse la plus couramment admise est qu’il s’est formé au détriment du graphite durant le choc lié à la destruction du corps parent. Toutefois, une étude1 des diamants d’une ureilite tombée au Soudan en 2008 et réalisée à l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) en collaboration avec des chercheurs de l’Institut de Physique du Globe de Paris, du Bayerisches Geoinstitut (Universität Bayreuth), et de l’Université de Bretagne Occidentale remet en cause cette théorie.

En effet, ces diamants ont une taille trop importante (de l’ordre de plusieurs dizaines de microns), et une répartition des éléments chimiques incompatible avec une origine par choc. De plus, ils contiennent des inclusions de sulfure de fer dont la composition et la morphologie indiquent des pressions de formation supérieures à 20 GPa. Ces caractéristiques indiquent que les diamants de ces météorites se sont formés lentement et en profondeur, dans le manteau d’un corps céleste volumineux, beaucoup plus gros que Mercure et potentiellement de la taille de Mars.

 

Cartographie chimique d’une ureilite réalisée au service commun « Microsonde Ouest » de l’UBO. Cette roche est composée de silicates de fer et de magnésium (ol : olivine ; px : pyroxène). Plus la couleur est rouge, plus le minéral est riche en magnésium. Les hétérogénéités de compositions chimiques des olivines ont été produites pendant la destruction du corps parent.

 

Comme le précise Jean-Alix Barrat, ces résultats sont importants à plusieurs titres. En premier lieu, ils confirment que le corps parent des ureilites était d’importance planétaire... Ce résultat n’est pas anodin, car l’origine du carbone et d’autres éléments volatils des planètes telluriques est toujours très débattue. La possibilité que les ureilites, ou d’autres roches similaires, soient des sources potentielles de ces éléments est une hypothèse qui doit être sérieusement considérée à présent.

D’autre part, les modèles théoriques de formation des planètes telluriques suggéraient que des objets de taille importante s’étaient accrétés très tôt dans l’histoire du Système solaire, mais les données disponibles ne permettaient pas d'établir de liens entre les météorites connues et ces objets planétaires aujourd'hui disparus. Cette dernière étude sur les ureilites confirme désormais ces modèles.

Les résultats de cette collaboration européenne sont parus le 17 avril 2018 dans la revue Nature Communication.

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1- Farhang Nabiei, James Badro, Teresa Dennenwaldt, Emad Oveisi, Marco Cantoni, Cécile Hébert, Ahmed El Goresy, Jean-Alix Barrat & Philippe Gillet

Image : copyright NASA