• Astrophysique: l'absence de distribution préférentielle des isotopes du fer repose le problème de l’étrangeté de la Terre au sein du Système solaire! ____¤201702

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Iron isotopic fractionation between silicate mantle and metallic core at high pressure» sont publiés dans la revue Nature Communications, a permis de montrer qu'aucune distribution préférentielle des isotopes du fer n'est observée quelles que soient la pression et la nature de l'alliage de fer, alors qu'il était généralement admis que cette singularité serait liée à la taille de la Terre et à la formation de son noyau métallique.

     

    Notons tout d'abord que «la manière dont la Terre s’est structurée (avec un noyau central, où domine le fer natif, entouré d'un manteau composé essentiellement de roches) reste sujet à d’intenses débats». Alors que «la Terre n’est pas le seul corps ainsi structuré dans le système solaire» («Mercure, Vénus, Mars, la Lune et de nombreux astéroïdes de la ceinture principale possèdent également un noyau métallique»), le problème vient de ce que la surface et le manteau terrestres présentent «des proportions relatives d’isotopes du fer différentes de ces autres corps célestes».

     

    Plusieurs hypothèses pour expliquer cette signature isotopique ont été avancées depuis près de 20 ans. Pour celle qui domine, «la redistribution des isotopes du fer se serait opérée lors de la formation du noyau»: ce serait la grande taille de la Terre qui en imposant de très hautes pressions, «expliquerait la singularité de notre planète par rapport aux autres corps planétaires».

     

    Afin de «tester cette hypothèse dans les conditions de pression extrême régnant au centre de la Terre», «des mesures in situ, en cellule à enclume de diamant, sur des roches et des alliages métalliques à des pressions dépassant 100 Gpa» ont été effectuées pour la première fois en utilisant «une technique synchrotron (INRXS) qui permet de sonder précisément la manière dont vibrent les atomes de fer dans l’échantillon». Ces vibrations ont ensuite permis de déduire «comment les isotopes se répartissent entre métal et roche».

     

    Il est alors apparu sans ambiguïté que «quelles que soient la pression et la nature de l’alliage de fer, aucune distribution préférentielle des isotopes n’est observée dans les conditions caractéristiques de la formation des noyaux planétaires». Il en résulte que «les isotopes du fer ne nous renseignent pas sur la formation des noyaux planétaires» et que le problème «de l’étrangeté de notre planète au sein du système solaire est plus que jamais posée».

     

     


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