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Une collaboration entre chercheurs français et britanniques a permis de lever le voile sur un mystère qui a intrigué les scientifiques pendant plus de cinquante ans : pourquoi la composition isotopique de l’oxygène dans les planètes et astéroïdes diffère-t-elle autant de celle du Soleil ? Cette question fondamentale sur la formation du système solaire trouve désormais une réponse grâce à des expériences de laboratoire menées avec précision.
Le paradoxe de l’oxygène dans le système solaire
Marc Chaussidon, cosmochimiste et directeur de l’Institut de physique du globe de Paris, explique que l’oxygène se présente sous différentes formes isotopiques selon qu’il se trouve dans les corps solides comme la Terre, les planètes rocheuses ou les comètes, ou bien dans le Soleil. Or, selon les modèles classiques, ces corps célestes se sont formés à partir d’un même nuage de gaz primordial, ce qui rendait incompréhensible cette différence isotopique.
Les isotopes, variantes d’un même élément chimique, possèdent le même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons. Cela influence la composition chimique et les propriétés des éléments dans l’univers. Jusqu’à présent, personne n’avait pu expliquer pourquoi l’oxygène des planètes ne correspondait pas à celui de notre étoile.
Des expériences en laboratoire pour percer le mystère
Pour résoudre cette énigme, l’équipe franco-britannique a mené une série d’expériences simulant les conditions initiales de formation du système solaire. Ces travaux ont révélé que des réactions chimiques complexes, survenues très tôt dans l’histoire du disque protoplanétaire, ont modifié la composition isotopique de l’oxygène dans les poussières et gaz qui allaient ensuite former les planètes et les astéroïdes.
Ce résultat est une avancée majeure dans la compréhension de la chimie cosmique, car il confirme que les différences observées ne sont pas dues à un mélange initial hétérogène, mais bien à des processus chimiques dynamiques. Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives pour étudier l’origine et l’évolution des matériaux constituant notre système solaire.
Implications pour la recherche cosmique
Cette percée, publiée dans la revue scientifique _PNAS_, apporte un éclairage précieux sur les mécanismes de formation des planètes et sur la nature des matériaux cosmiques. Elle souligne également l’importance de la chimie isotopique pour retracer l’histoire du système solaire et la composition des corps célestes.
La recherche menée par Marc Chaussidon et ses collègues marque une étape clé, résolvant un casse-tête vieux de plusieurs décennies et enrichissant notre connaissance de l’oxygène système solaire dans une optique à la fois fondamentale et appliquée.