Science Une météorite trouvée au Maroc bouscule la chronologie de la formation du système solaire

En août 2018, sur un marché d’Agadir, un chercheur indépendant acquiert un petit morceau de roche spatiale de 50,8 grammes, sans se douter que cette transaction anonyme allait ouvrir une fenêtre unique sur la genèse du système solaire. Classée par la suite comme Northwest Africa 12264 (NWA 12264), cette météorite provenant du Maroc vient d’être identifiée comme le plus ancien échantillon magmatique jamais analysé en provenance du système solaire externe.

Une étude internationale menée par l’Open University et publiée dans la revue Nature démontre que ce fragment provient d’une protoplanète différenciée - avec noyau métallique, manteau silicaté et croûte basaltique - ayant vu le jour au-delà de la « ligne des glaces » (snowline). Ses caractéristiques chimiques et isotopiques remettent en cause le scénario selon lequel les planètes éloignées, riches en glace et en eau, auraient mis plus de temps à se former que celles de la zone interne.

Une remise en cause du modèle séquentiel

La vision classique veut que, vers 4,566 milliards d’années, les planètes rocheuses internes (Mercure, Vénus, Terre, Mars) se soient formées et différenciées rapidement, portées par un environnement sec et chaud, tandis que les corps externes, plus froids et hydratés, auraient subi un retard de plusieurs millions d’années dans la fusion de leur intérieur.

« Nous pensions que les conditions glacées du système solaire externe retardaient la formation des planètes rocheuses », résume le Dr B.G. Rider-Stokes, auteur principal de l’étude. « Nos résultats montrent qu’elles se formaient aussi vite que celles proches du Soleil. », assure-t-il.

Signature chimique et horloges isotopiques

Les analyses pétrographiques révèlent une dunite composée à 95 % d’olivine (Fo77,7 en moyenne), avec de rares phases associées (chromite-pyroxène, pigeonite, diopside et plagioclase). Ce minéral, majoritaire dans le manteau terrestre, indique que NWA 12264 provient directement du manteau d’un corps différencié.

Son appartenance au réservoir « carboné » — caractéristique du système solaire externe — est attestée par ses rapports isotopiques chrome-oxygène (Δ¹⁷O = –3,76 ± 0,40 ‰). Les datations Pb–Pb effectuées sur des phosphates intacts donnent un âge de 4 569,8 ± 4,6 millions d’années, quasiment contemporain de la formation des inclusions réfractaires (CAI) servant d’« âge zéro » au système solaire (4 568,36 ± 0,20 Ma).

En parallèle, la chronométrie Al–Mg sur plagioclase, pyroxène et olivine livre un âge de 4 564,44 ± 0,30 Ma, soit environ 3,86 millions d’années après les CAI. Cette légère discordance entre les deux systèmes isotopiques, déjà observée dans d’autres achondrites, pourrait résulter d’une hétérogénéité initiale du ²⁶Al dans la nébuleuse solaire ou de réajustements thermiques liés à des chocs ultérieurs.

Implications pour la formation planétaire

Ces résultats repoussent d’environ deux millions d’années l’âge le plus ancien connu pour une différenciation dans le système solaire externe, le plaçant même au-delà des âges mesurés pour certaines des plus vieilles roches basaltiques internes, comme les angrites (4 563,31 ± 0,21 Ma).

Selon l’équipe, le corps parent de NWA 12264 devait avoir un diamètre supérieur à 20 km, accumulant assez de chaleur issue de la désintégration d’isotopes à courte durée de vie pour fondre et se différencier rapidement, malgré un environnement froid et riche en glace.

L’étude compare aussi NWA 12264 à une autre météorite, NWA 7822, qui présente une minéralogie similaire (olivine >  90 %) mais des signatures chimiques et isotopiques distinctes. Cette différence implique l’existence d’au moins deux protoplanètes externes distinctes ayant subi une différenciation complète, en accord avec les données d’autres météorites ferreuses du réservoir carboné.

Une fenêtre sur d’autres systèmes stellaires

Ces conclusions trouvent un écho dans les observations du réseau ALMA, qui a détecté dans de jeunes disques protoplanétaires des anneaux de poussière bien au-delà de la snowline. Ces structures témoignent de zones de formation planétaire simultanées à différentes distances stellaires, un scénario qui pourrait être commun dans la galaxie.

Pour Rider-Stokes, « cette étude montre la valeur de météorites rares pour comprendre les origines planétaires. C’est incroyablement excitant de remettre en question les modèles existants sur la naissance des planètes et, en fin de compte, de la vie. »

De la vitrine d’un marché marocain aux faisceaux d’ions d’un laboratoire, NWA 12264 incarne la capacité de fragments minuscules à renverser de grandes certitudes et à rappeler que l’histoire de notre système solaire est encore loin d’être entièrement écrite.

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