« L'ADN » du Soleil révélé

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• Publié par: science-magazine
• Publié le: 24 janvier 2012
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• Langue: Français

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« L'ADN » du Soleil révélé

L'azote solaire est très différent de celui des météorites et de la Terre. Tel est le résultat obtenu par une équipe franco-américaine qui a pu déterminer la composition isotopique du Soleil, son « ADN » en quelque sorte, qui reflète la composition du nuage de gaz et de poussières dont est issu le système solaire.

D'où vient la matière de notre système solaire? Comment s'est-il formé? Pour répondre à ces questions, les scientifiques s'intéressent au Soleil. En effet, notre étoile concentre plus de 99 % de la matière actuellement présente dans le système solaire. Surtout, elle a conservé la composition initiale de la nébuleuse protosolaire, nuage de gaz et de poussières dont est issu le système solaire. Ce qui n'est pas le cas de la plupart des autres corps du système solaire, comme la Terre, Mars ou les météorites. Ces derniers s'étant formés à haute température, ils ont perdu les éléments volatils primitifs. Leur composition actuelle ne reflète pas la composition de la nébuleuse protosolaire. La composition chimique du Soleil nous est connue grâce à l'analyse de la lumière qu'il émet. Mais, impossible de déterminer à distance l'abondance en isotope. En effet, pour un même élément, différents isotopes peuvent exister : ils diffèrent par leur nombre de neutrons, tout en ayant le même nombre d'électrons et de protons. Etablir les compositions isotopiques en azote et oxygène du Soleil figurait parmi les principaux objectifs de la mission Genesis. La raison? Les rapports isotopiques de ces éléments s'avèrent très disparates entre les différents objets du système solaire que sont la Terre, la Lune, Mars, les météorites, les comètes et les planètes géantes. Pour expliquer ces variations, il était indispensable de déterminer la composition isotopique de la nébuleuse protosolaire, autrement dit celle du Soleil aujourd'hui. Lors de la mission Genesis, qui s'est déroulée de décembre 2001 à avril 2004, des cibles ont été irradiées par le vent solaire pendant 27 mois. L'équipe de Bernard Marty, au Centre de recherches pétrographiques et géochimiques du CNRS, a ensuite été sélectionnée par la NASA afin d'établir l'abondance des isotopes de l'azote dans les échantillons récoltés.

Toutes leurs analyses concordent vers le même résultat : l'azote solaire est différent de l'azote terrestre. Tous les corps du système solaire (à l'exception des planètes gazeuses comme Jupiter) sont « anormalement » plus riches en isotopes rares d'azote et d'oxygène que le Soleil. De telles disparités ne sont pas observées pour les éléments non volatils. Caractériser l'origine de ces enrichissements permettrait de mieux comprendre les phénomènes à l'origine de notre système solaire. L'une des pistes actuellement explorée est la suivante : ces variations résulteraient d'une irradiation intense du gaz résiduel de la nébuleuse par le Soleil jeune, à cette époque beaucoup plus énergétique qu'aujourd'hui. Des réactions photochimiques auraient alors enrichi en isotopes rares les composés résultant de ces réactions, qui auraient été incorporés dans les météorites et les planètes telluriques. Une hypothèse qu'il reste à étudier...