ENGINEERINGNET.BE - Pourquoi tous les solides formés dans le système solaire ont-ils des compositions isotopiques si différentes de celle du gaz primordial (la nébuleuse protosolaire) représenté par le Soleil ?
Depuis les années 1970, les scientifiques s'interrogeaient sur les différences marquées entre la composition isotopique de l'oxygène des planètes telluriques, des astéroïdes et des comètes, et celle du Soleil, déterminée précisément à partir de l’analyse du vent solaire ramené sur la Terre par la mission NASA Genesis.
Dans les années 1980, la découverte que la formation de l'ozone dans la haute atmosphère terrestre produisait des variations isotopiques similaires à celles observées dans les météorites a suscité l'hypothèse que des réactions analogues auraient pu se produire dans la nébuleuse protosolaire.
Cependant, aucun modèle théorique ni expérience de laboratoire ne permettait de confirmer cette hypothèse.
Pour élucider ce mystère, les chercheurs ont entrepris de reproduire expérimentalement la condensation de solides dans un plasma similaire à la nébuleuse protosolaire par sa composition chimique (méthane et vapeur d’eau), sa pression et son taux d’ionisation.
Leurs résultats montrent pour la première fois que des solides condensés à haute température dans un tel plasma possèdent les variations isotopiques de l'oxygène caractéristiques des planètes telluriques et des petits corps du système solaire.
Les expériences suggèrent que ces variations proviennent d'une réaction impliquant un complexe activé H2O2 à courte durée de vie dans le plasma. Bien que cette réaction ne puisse expliquer à elle seule toutes les variations isotopiques observées, d'autres complexes activés comme SiO2 ou CO2 pourraient jouer un rôle clé.
Ces découvertes ouvrent la voie à la reconstitution de la chaîne des réactions ayant conduit à la formation des premiers solides dans le système solaire, un objectif jusqu'alors inaccessible.
