Terre

Symposium 3S en images

Quelques photos du symposium 3S (Solar-System in Sapporo) qui s’est déroulé du 17 au 19 février à Rusutsu près de Sapporo. Il a réuni une cinquantaine de chercheurs venus pour présenter leur travaux en cosmochimie. Un grand merci à tous les participants!

Plus de photos sur la page facebook de 3S et détails du programme scientifique sur le site du symposium.

3s-group

3S-av-symp

Visite de l’institut des Sciences de basse température à l’Université d’Hokkaido avec Akira Kouchi, la veille du symposium.

3S-yoshi

Yoshi Yurimoto lance le symposium!

3S-poster

Discussions autour des posters.

3s-harold

Harold Connolly présente l’organisation de la mission spatiale OSIRIS-REx.

3S-Shogo

Shogo Tachibana fait un résumé de la première journée.

3s-moi

Je présente mes données de D/H dans les chondrites.

3S-discussion

Discussions dynamiques sur l’origine des enrichissements isotopiques de la matière organique des chondrites. 

3S-bar

Discussions supplémentaires autour d’un verre un peu plus tard dans la soirée.

3S-soiree

Et encore plus tard dans la soirée!

3S-ski

Une belle journée de ski à la suite de la conférence!

3S-ski2

Quelques skieurs du symposium sur les pistes.

3S-lab

Après la conférence, visite du laboratoire expérimental de Shogo Tachibana avec François-Régis Orthous-Daunay et Kelly Miller.

Bientôt, le symposium « Solar-System in Sapporo »

Dans trois semaines, du 17 au 19 février, aura lieu le premier symposium « Solar System in Sapporo, 3S » organisé par notre laboratoire (Faculté des Science, Université d’Hokkaido). Cette conférence regroupera une soixantaine de chercheurs internationaux sur le thème de la formation du Système Solaire et des premières étapes de son évolution. Le programme et les détails du symposium sont disponibles sur le site web 3S. La conférence aura lieu dans une des plus grandes stations de ski d’Hokkaido, Rusutsu, connue pour la qualité de la neige (il neige vraiment beaucoup en Hokkaido!) et la beauté de ses paysages.

Depuis aujourd’hui, 3S a aussi une page facebook!

Hayabusa 2 vient de passer près de la Terre

Dans la nuit du 3 décembre 2015, un an après son lancement, la sonde Hayabusa 2 de l’agence spatiale japonaise (JAXA) s’est rapproché de la Terre à près de 3000 km d’altitude.

Hayabusa 2, Terre, decembre 2015, ONC-W2_20151203_EARTH

Ces images ont été prises par l’instrument embarqué ONC-W2.

Le but de ce passage réussi près de la Terre est de permettre à la sonde d’accélérer pour se rapprocher de sa cible: l’astéroïde géocroiseur Ryugu (162173 Ryugu). L’arrivée d’Hayabusa 2 près de Ryugu est prévue pour juillet 2018!

Visitez le site de la JAXA, pour plus d’info sur la mission Hayabusa 2 (en anglais).

De surprenantes variations dans l’eau du système solaire primitif

Cet article a été publié en juillet 2015 dans la rubrique Zoom Science du site de l’IMPMC (Université Pierre et Marie Curie, Paris, France). Il fait suite à la publication de notre article (Piani et al., 2015) dans EPSL.

L’origine de l’eau sur Terre est une des grandes questions de la géochimie. Il est probable que l’eau des océans ait pu être apportée par des comètes ou des météorites provenant de la ceinture d’astéroïdes (chondrites). La signature isotopique de l’hydrogène, principal constituant de l’eau et quasi-absent dans la plupart des minéraux, est le moyen le plus couramment utilisé pour tracer l’origine de l’eau dans le système solaire. Les composants des chondrites, peu modifiés depuis leur formation, constituent de véritables témoins des conditions physico-chimiques qui régnaient dans le système solaire jeune, il y a environ 4.5 milliards d’années. Parmi ces composants, on trouve dans certaines chondrites des minéraux hydratés qui ont enregistré la signature isotopique de l’eau à partir de laquelle ils se sont formés. Cependant, dans les chondrites, ces minéraux hydratés sont très finement mélangés à un autre porteur de l’hydrogène : la matière organique. Il est donc très difficile de mesurer individuellement leur composition isotopique au sein de la roche. Dans cette étude, nous avons utilisé un nouveau protocole de mesure avec la sonde ionique NanoSIMS installée au Muséum National d’Histoire Naturelle à Paris pour estimer la contribution de chacune de ces phases à la composition isotopique de l’hydrogène dans les chondrites (détails du protocole dans Piani et al., 2012). Nous avons donc pu estimer localement, pour différents types de chondrites, qui de la matière organique ou des minéraux hydratés possède le plus fort rapport isotopique.

Nous avons mesuré de fortes différences selon les classes de chondrites (carbonées et ordinaires) en accord avec des études précédentes. De plus, dans la chondrite ordinaire Sé- markona, nous avons observé que la composition isotopique des minéraux hydratés est très hétérogène avec, par endroit, des enrichissements extrêmes en deutérium (l’isotope lourd de l’hydrogène) surpassant les valeurs jusqu’ici mesurées dans les chondrites (Fig. 1).

Fig1_Zoom-science

Fig. 1 Distribution du rapport isotopique D/H mesuré dans la matrice de la chondrite ordinaire Sémarkona. Dans cette image, deux zones micrométriques sont particulièrement riches en deutérium et correspondent à des minéraux hydratés.

Il est difficile de concevoir que de tels enrichissements et hétérogénéités puissent se former sur le corps parent astéroïdal. Ils suggèrent donc fortement la présence d’eau plus ou moins enrichie en deutérium dans le système solaire primitif. Cette eau aurait été accrétée sous forme de glace lors de la formation de l’astéroïde et aurait altéré très localement les silicates environnants, conservant ainsi son hétérogénéité isotopique.
La présence, dans le système solaire primitif, de zones où les grains de glace d’eau ne se sont pas homogénéisés est surprenante. Ceci indique qu’une partie de ces grains, qui pourrait-être d’origine interstellaire, a été conservée intacte jusqu’à leur accrétion. L’incorporation, en proportions variables, de ces grains de glace d’eau riches en deutérium pourrait être
à l’origine les variations de compositions isotopiques observées dans les comètes (Fig. 2), et notamment le fort rapport isotopique en faveur du deutérium mesuré récemment par la sonde Rosetta pour la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko (Altwegg et al., 2014).

Fig2_Zoom-science

Fig. 2. Compositions isotopiques de l’hydrogène dans le système solaire. Figure modifiée d’après Hartogh et al. (2011). CI représente la valeur de l’eau des chondrites carbonées, les symboles noirs les valeurs mesurées dans les atmosphères des planètes Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Les compositions isotopiques mesurées pour Sémarkona (bleu clair) couvrent toute la gamme de valeurs obtenues jusqu’ici pour la Terre, les météorites et les comètes.

Les résultats de cette étude apportent donc de nouvelles contraintes sur la distribution de l’eau dans le système solaire primitif. Ces contraintes permettront d’affiner les modèles de distribution et d’évolution de la matière dans le système solaire depuis le stade nébulaire (nuage de gaz et de poussière) jusqu’à la formation de la Terre et de ses océans.

 

Références

Altwegg, K., 2014. 67P/Churyumov-Gerasimenko, a Jupiter family comet with a high D/H ratio 1-6.
doi:10.1126/science.1261952 /

Hartogh, P., Lis, D.C., Bockelée-Morvan, D., de Val-Borro, M., Biver, N., Küppers, M., Emprechtinger, M., Bergin, E. a, Crovisier, J., Rengel, M., Moreno, R., Szutowicz, S., Blake, G., 2011. Ocean-like water in the Jupiter-family comet 103P/Hartley 2. Nature 478, 218–20. doi:10.1038/nature10519

Piani, L., Remusat, L., Robert, F., 2012. Determination of the H isotopic composition of individual components in fine-scale mixtures of organic matter and phyllosilicates with the nanoscale secondary ion mass spectrometry. Anal. Chem. 84, 10199–206. doi:10.1021/ac301099u