Le potassium terrestre arrivé par un provider de livraison météoritique trouve de nouvelles recherches menées par Nicole Nie et Da Wang de Carnegie. Leurs travaux, publiés dans Science, montrent que certaines météorites primitives contiennent un mélange différent d’isotopes de potassium que ceux trouvés dans d’autres météorites moreover chimiquement traitées. Ces résultats peuvent aider à élucider les processus qui ont façonné notre système solaire et déterminé la composition de ses planètes.
“Les problems extrêmes rencontrées dans les intérieurs stellaires permettent aux étoiles de fabriquer des éléments par fusion nucléaire”, a expliqué Nie, un ancien postdoc Carnegie maintenant à Caltech. “Chaque génération stellaire sème la matière première à partir de laquelle naissent les générations suivantes et nous pouvons retracer l’histoire de cette matière à travers le temps.”
Une partie de la matière produite à l’intérieur des étoiles peut être éjectée dans l’espace, où elle s’accumule sous forme de nuage de gaz et de poussière. Il y a in addition de 4,5 milliards d’années, un de ces nuages s’est effondré sur lui-même pour former notre Soleil.
Les restes de ce processus ont formé un disque en rotation autour de l’étoile nouveau-née. Finalement, les planètes et autres objets du système solaire ont fusionné à partir de ces restes, y compris les corps moms and dads qui se sont ensuite séparés pour devenir des astéroïdes et des météorites.
“En étudiant les variations dans les enregistrements isotopiques conservés dans les météorites, nous pouvons retracer les matériaux resources à partir desquels elles se sont formées et construire une chronologie géochimique de l’évolution de notre système solaire”, a ajouté Wang, qui est maintenant à l’Université de technologie de Chengdu.
Chaque élément contient un nombre special de protons, mais ses isotopes ont un nombre variable de neutrons. La distribution des différents isotopes d’un même élément dans tout le système solaire est le reflet de la composition du nuage de matière à partir duquel le Soleil est né. De nombreuses étoiles ont contribué à ce soi-disant nuage moléculaire solaire, mais leurs contributions n’étaient pas uniformes, ce qui peut être déterminé en étudiant le contenu isotopique des météorites.
Wang et Nie – avec leurs collègues de Carnegie Anat Shahar, Zachary Torrano, Richard Carlson et Conel Alexander – ont mesuré les rapports de trois isotopes du potassium dans des échantillons de 32 météorites différentes.
Le potassium est particulièrement intéressant motor vehicle c’est ce qu’on appelle un élément modérément volatil, qui est nommé pour avoir des details d’ébullition relativement bas qui les font s’évaporer assez facilement. En conséquence, il est difficile de rechercher des schémas antérieurs au Soleil dans les rapports isotopiques des volatils – ils ne restent tout simplement pas dans les circumstances de development d’étoiles chaudes assez longtemps pour conserver un enregistrement facilement lisible.
“Cependant, en utilisant des devices très sensibles et adaptés, nous avons trouvé des modèles dans la distribution de nos isotopes de potassium qui ont été hérités de matériaux pré-solaires et différaient entre les forms de météorites”, a déclaré Nie.
Ils ont découvert que certaines des météorites les moreover primitives appelées chondrites carbonées, qui se sont formées dans le système solaire externe, contenaient plus d’isotopes de potassium qui ont été produits par d’énormes explosions stellaires, appelées supernovae. Alors que d’autres météorites – celles qui s’écrasent le in addition fréquemment sur Terre, appelées chondrites non carbonées – contiennent les mêmes rapports d’isotopes de potassium que ceux observés sur notre planète et ailleurs dans le système solaire interne.
“Cela nous indique que, comme une pâte à gâteau mal mélangée, il n’y avait pas une répartition uniforme des matériaux entre les confins du système solaire où les chondrites carbonées se sont formées et le système solaire interne, où nous vivons”, a conclu Shahar.
Pendant des années, Carnegie Earth et les scientifiques planétaires ont travaillé pour révéler les origines des éléments volatils de la Terre. Certains de ces éléments peuvent avoir été transportés ici depuis le système solaire externe sur le dos de chondrites carbonées. Cependant, puisque le modèle des isotopes de potassium pré-solaires trouvés dans les chondrites non carbonées correspondait à celui observé sur Terre, ces météorites sont la resource probable du potassium de notre planète.
“Ce n’est que récemment que les scientifiques ont remis en issue une croyance ancienne selon laquelle les disorders dans la nébuleuse solaire qui a donné naissance à notre Soleil étaient suffisamment chaudes pour brûler tous les éléments volatils”, a ajouté Shahar. “Cette recherche fournit de nouvelles preuves que les volatils pourraient survivre à la formation du Soleil.”
Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour appliquer ces nouvelles connaissances à nos modèles de formation des planètes et voir si elles ajustent les croyances de longue day sur la façon dont la Terre et ses voisins ont vu le jour.
Ce travail a été soutenu par une bourse NESSF de la NASA, des bourses postdoctorales Carnegie et une subvention de démarrage Carnegie Postdoc × Postdoc (P2).