Une étude, dont les résultats intitulés «Giant convecting mud balls of the early solar system» sont publiés dans la revue Science Advances, laisse penser, à partir de l'analyse des météorites les plus primitives, que les premiers astéroïdes à l'origine des planètes devaient ressembler à des boules de boue en convection.

Rappelons tout d'abord que les chondrites carbonées sont les météorites les plus primitives du fait que la matière qui les compose «n'a jamais dû être incorporée dans des planétésimaux et des protoplanètes de grandes tailles», car sinon il y aurait eu «un processus de différentiation analogue à celui ayant produit la croûte, le manteau et le noyau de la Terre». Autrement dit la matière en question n'a pas «subi de fortes pressions, ni de fortes températures, ni de processus chimiques qui l'auraient conduite à devenir une sidérite ou l'équivalent d'une roche volcanique terrestre».

Cependant, «l'étude des chondrites mène à plusieurs paradoxes qui laissent penser qu'elles ont tout de même été soumises à quelques transformations», puisqu'on trouve, par exemple, «des traces d'altération hydrothermale» qui indique que «de l'eau liquide à une certaine température» se serait «trouvée dans les petits corps célestes constitués de matière chondritique». Ce n'est néanmoins pas étonnant «puisque ces corps se sont formés à partir des glaces, des poussières et des fameux chondres * présents dans le disque protoplanétaire initial».

Comme les analyses des chondrites montrent qu'ils contenaient aussi «des isotopes radioactifs en quantité plus importante qu'aujourd'hui, dont certains venaient tout juste d'être synthétisés (à l'échelle des processus astronomiques) suite à l'explosion en supernova de Coatlicue, l'étoile mère du Soleil», cela explique que la chaleur dégagée a «dû modérément chauffer les petits corps célestes, faisant fondre la glace et provoquant ainsi des circulations d'eau plus ou moins chaudes, altérant les minéraux».

Ce scénario ne répond pourtant pas à toutes les questions. Ainsi, il aurait «dû exister un gradient thermique dans ces premiers corps célestes» et les chondrites carbonées devraient avoir subi des altérations à différentes températures, mais «tout indique que ces températures étaient peu élevées et presque partout les mêmes».

En outre, il reste à comprendre «pourquoi la composition chimique reste globalement uniforme, alors que plusieurs substances devaient être en solution et qu'elles auraient donc dû être transportées en conséquence, par exemple selon le gradient gravitationnel, et se concentrer dans les profondeurs des corps parents des chondrites». De plus, «les chondres eux-mêmes devraient refléter des distributions inhomogènes selon leurs tailles».

L'étude ici présentée propose une explication à toutes ces énigmes: «le mélange initial des chondres, de la poussière et des gaz devait constituer un matériau peu compactifié et pas vraiment rocheux» et «lorsque l'eau a commencé à fondre, ce matériau chondritique aurait alors plutôt donné des sortes de boules de boue légèrement chaudes».

Des simulations effectuées sur ordinateur «avec un modèle numérique appelé Mars and Asteroids Global Hydrology Numerical Model (Maghnum)» montrent que cette boue serait entrée en convection, ce qui aurait «assuré une homogénéisation des températures, de la composition chimique et de la distribution des tailles de chondres».

Ensuite, après la baisse des températures, «ces boules de boue se seraient agglomérées du fait des collisions pour donner des planétésimaux de tailles moyennes»: ainsi, «le refroidissement et l'augmentation des pressions auraient permis de former le matériau chondritique rocheux que l'on connaît actuellement sur Terre et qui provient de la fragmentation des plus anciens astéroïdes encore présents dans le Système solaire».

Lien externe complémentaire (source Wikipedia)

* Chondre