Un chronomètre isotopique permettant de mesurer la vitesse de formation du système solaire

Un chronomètre isotopique pour mesurer la vitesse de formation des premiers solides du système solaire

Chondres de la météorite primitive Semarkona. En rose ou violet : cristaux de clinopyroxène, en vert ou bleu marine : matrice vitreuse. Cette phase vitreuse, datée grâce à l'26Al, est le plus vieux verre connu du système solaire formé moins d'un million d'années après les tous premiers corps. © CRPG/CNRS

Chondres de la météorite primitive Semarkona. En rose ou violet : cristaux de clinopyroxène, en vert ou bleu marine : matrice vitreuse. Cette phase vitreuse, datée grâce à l'26Al, est le plus vieux verre connu du système solaire formé moins d'un million d'années après les tous premiers corps. © CRPG/CNRS

En démontrant l’homogénéité de la répartition l’isotope 26 de l’aluminium à la naissance du système solaire, une équipe française de chercheurs* a validé l’usage d’un chronomètre isotopique permettant de mesurer la vitesse de formation du système solaire. Ces travaux sont publiés dans la revue Science du 21 août 2009 (référence ci-dessous).

L’isotope 26 de l’aluminium (26Al) est un élément radioactif qui se désintègre en isotope 26 du magnésium. A ce jour, l’26Al n’existe plus, il a disparu dès les premières étapes de la formation du système solaire (sa période de demi-vie est de 0,73 million d’année). Dans l’étude en question, les scientifiques viennent cependant de démontrer que la répartition de l’26Al était homogène au sein de la nébuleuse solaire primitive.

Même principe que la datation au carbone 14

En utilisant la sonde ionique 1270, les scientifiques ont mis au point une méthode analytique de haute précision, dont le principe est le même que celui de la datation au « carbone 14 » utilisée avec les matières organiques, mais cette fois appliqué à certains constituants de roches très anciennes, les météorites primitives, ou chondrites. Ces objets sont connus comme étant les plus anciens du système solaire. Ils sont composés majoritairement de chondres et accessoirement d’inclusions réfractaires riches en calcium et en aluminium. Ces éléments se sont formés lors de processus de hautes températures, qui ont eu lieu au début de la formation du système solaire (lors des 5 premiers millions d’années). Les chercheurs ont mesuré le rapport entre la quantité d’isotope 26 du magnésium (élément fils de l’26Al) présente dans les chondres et les autres isotopes du magnésium.

A partir de ces analyses ils ont pu affirmer que la Terre et les constituants des météorites primitives ont été formés à partir d’un même réservoir initial dans lequel l’26Al et les isotopes du magnésium étaient répartis de façon homogène. Ce résultat valide l’usage du système isotopique 26Al-26Mg comme chronomètre pour les processus survenu au début de l’histoire du système solaire. Ainsi, la datation isotopique des premiers solides formés permet de reconstruire très précisément la chronologie de formation de la nébuleuse solaire.

Ces travaux devraient d’améliorer considérablement la connaissance de ce moment crucial de l’histoire du système solaire jeune qui voit se former les premiers solides, précurseurs des planètes, à partir de gaz et de poussières.

*Les chercheurs font partie du Centre de recherche pétrographiques et géochimiques du CNRS-INSU


Référence :
Article :
Homogeneous distribution of 26Al in the solar system from the Mg isotopic composition of chondrules
Auteurs : Johan Villeneuve, Marc Chaussidon, Guy Libourel
Journal de publication : Science

Source : CNRS

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