Au fur et à mesure du développement du système solaire, les planètes géantes (Jupiter et Saturne) se sont formées très tôt et, au fil du temps, elles se sont rapprochées et éloignées du Soleil pour rester sur des orbites gravitationnellement stables.
L'effet gravitationnel de ces objets massifs a provoqué un énorme réarrangement des autres corps planétaires qui se formaient à l'époque, ce qui signifie que l'emplacement actuel de nombreux corps planétaires dans notre système solaire n'est pas là où ils se sont formés à l'origine.
Les scientifiques entendaient reconstituer ces emplacements initiaux des formations en étudiant la composition isotopique de différents groupes de météorites de la ceinture d'astéroïdes (entre Mars et Jupiter), qui est à l'origine de la quasi-totalité des météorites terrestres.
"La réorganisation importante du système solaire primitif due à la migration des planètes géantes a entravé notre compréhension de la formation des corps planétaires", a déclaré Ian Render, scientifique au LLNL et auteur principal de l'article. "Et en examinant la composition des météorites de la ceinture d'astéroïdes, nous avons pu déterminer que leurs corps parents devaient s'être formés à partir de matériaux provenant de différents endroits du système solaire primitif."
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Bien que la ceinture d'astéroïdes ne soit qu'une bande relativement étroite du système solaire, elle contient une collection de matériaux d'une diversité impressionnante. Par exemple, plusieurs familles d'astéroïdes spectralement différentes ont été identifiées dans la ceinture principale, indiquant des compositions chimiques complètement différentes. De plus, on sait que météorites proviennent d'environ 100 corps parents différents dans la ceinture avec des signatures chimiques et isotopiques différentes.
L'équipe a prélevé des échantillons d'achondrites basaltiques (météorites rocheuses similaires aux basaltes terrestres) pour mesurer leurs signatures isotopiques nucléosynthétiques dans les éléments néodyme (Nd) et zirconium (Zr). Leurs travaux ont montré que ces éléments se caractérisent par une relative rareté des isotopes contenus dans un certain type de matériau pré-solaire. Ces données sont bien corrélées avec les signatures nucléosynthétiques observées dans d'autres éléments, démontrant que ce matériau présolaire était distribué sous forme de gradient dans tout le système solaire primitif.
"En comparant ces signatures isotopiques avec d'autres proxies pour la reconstruction du système solaire, il est possible de relier l'emplacement initial des corps planétaires à leur position actuelle", a déclaré Render. "Ces mesures nous aident à reconstruire le système solaire primitif en "cosmolocalisant" les orbites d'accrétion des corps de météorites parents."
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