Les échantillons vierges de l'astéroïde Ryugu renvoyé par la mission Hayabusa2 le 6 décembre 2020 ont été essentiels pour améliorer la compréhension des astéroïdes primitifs et la formation du système solaire. Le Ryugu astéroïde de type C est composé de roches similaires aux météorites appelées chondrites CI, qui contiennent des quantités relativement élevées de carbone, et ont subi une altération aqueuse étendue dans leur passé.
Une équipe de recherche de l'Université d'Hiroshima a découvert la présence de la djerfisherite minérale, un sulfure de nickel de fer contenant du potassium, dans un grain Ryugu. La présence de ce minéral est entièrement inattendue, car le djerfisherite ne se forme pas dans les conditions dans les conditions à laquelle Ryugu aurait été exposée à son existence.
Les résultats sont publiés dans la revue Météoritique et science planétaire.
« Djerfisherite est un minéral qui se forme généralement dans des environnements très réduits, comme ceux trouvés dans les chondrites d'enstatite, et n'a jamais été signalé dans CI Chondrites ou dans d'autres grains de Ryugu », explique la première et l'ingénierie de l'auteur correspondant à l'université Hiroshima.
« Son événement, c'est comme trouver une graine tropicale dans la glace arctique – indiquant soit un environnement local inattendu, soit un transport à longue distance dans le système solaire précoce. »
L'équipe de Miyahara avait effectué des expériences pour comprendre les effets des intempéries terrestres sur les grains Ryugu. Tout en observant les grains par microscopie électronique à transmission d'émission sur le terrain (FE-TEM) pour les effets de l'altération, ils ont trouvé le djerfisherite dans le nombre de grains de la plaque d'échantillon C0105-042.
« La découverte de djerfisherite dans un grain de Ryugu suggère que les matériaux ayant des histoires de formation très différents peuvent avoir mélangé au début de l'évolution du système solaire, ou que Ryugu a connu des conditions localisées et chimiquement hétérogènes non reconnues.
Ryugu fait partie d'un corps parent plus grand qui s'est formé entre 1,8 et 2,9 millions d'années après le début du système solaire. On pense que ce corps parent est originaire de la région extérieure du système solaire, où de l'eau et du dioxyde de carbone existaient sous forme de glace.
À l'intérieur du corps parent, la chaleur générée par la décomposition des éléments radioactifs a fait fondre la glace environ 3 millions d'années après sa formation. On estime que la température au cours de ce processus est restée en dessous d'environ 50 ° C.
En revanche, les corps parents de chondrites d'enstatite, qui sont connus pour contenir des djerfisherite, se sont formés dans la région intérieure du système solaire. Les calculs thermodynamiques indiquent que les djerfisherite dans les chondrites d'enstatite se sont formés directement à partir de gaz à haute température.
De plus, des expériences de synthèse hydrothermale ont montré que les djerfisherite peuvent également se former par des réactions entre les fluides porteurs de potassium et les sulfures de Fe-Ni à des températures supérieures à 350 ° C.
Cela a conduit l'équipe à proposer deux hypothèses pour sa présence dans le grain de Ryugu: soit il est arrivé d'une autre source lors de la formation du corps parent de Ryugu; Ou, il s'est formé intrinsèquement lorsque la température de Ryugu a été relevée à plus de 350 ° C.
Les preuves préliminaires indiquent que l'hypothèse de formation intrinsèque est plus susceptible d'être vraie. Les prochaines étapes seront de mener des études isotopiques à ce sujet et dans d'autres grains de Ryugu, pour déterminer leurs origines.
« En fin de compte, notre objectif est de reconstruire les processus de mélange précoces et les histoires thermiques qui ont façonné de petits corps comme Ryugu, améliorant ainsi notre compréhension de la formation planétaire et du transport des matériaux dans le système solaire précoce », conclut Miyahara.
