Joseph Norman
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Lorsqu'un astéroïde s'écrase sur la Terre à 18000 km / h (11000 mi / h), quelle quantité d'eau constitutive de cet astéroïde est laissée dans les débris et quelle quantité s'évapore dans la chaleur intense de la collision?
Les scientifiques de l'Université Brown voulaient le savoir. Alors, ils ont fait ce que chacun de nous ferait et ont construit un canon à astéroïdes d'intérieur - avec beaucoup d'aide de la NASA.
L'étude qui en résulte, publiée le 25 avril dans la revue Science Advances, peut sembler ridicule (ou ridiculement impressionnante), mais elle vise à répondre à certaines des questions les plus persistantes de la science de la formation des planètes. Comment les planètes initialement sèches ont-elles pu obtenir leur eau dans les premiers jours du système solaire? Pourquoi des traces d'eau ont-elles été découvertes dans le manteau de la lune desséchée de la Terre ou près de l'énorme cratère lunaire Tycho? Les astéroïdes antiques à base de carbone peuvent-ils fonctionner comme un service de taxi trans-galactique, faisant la navette entre de petites piscines d'eau d'une partie du cosmos à une autre? [When Space Attacks: The 6 Craziest Meteor Impacts]
Si cette dernière théorie est vraie, les mathématiques ne sont pas de son côté. «Les modèles d'impact nous disent que [les astéroïdes] devraient se dévolatiliser complètement à de nombreuses vitesses d'impact courantes dans le système solaire, ce qui signifie que toute l'eau qu'ils contiennent se dissipe dans la chaleur de l'impact», co-auteur de l'étude Peter Schultz, professeur dans le département des sciences de la Terre, de l'environnement et des planètes de Brown, a déclaré dans un communiqué. "Mais la nature a tendance à être plus intéressante que nos modèles, c'est pourquoi nous devons faire des expériences."
Et pour cette expérience, Schultz et ses collègues avaient besoin d'un canon à astéroïdes. Ainsi, l'équipe a sollicité l'aide du Vertical Gun Range de la NASA au Ames Research Center en Californie - une installation balistique intérieure construite pendant le programme Apollo dans les années 60 pour simuler des collisions cosmiques à grande vitesse à une petite échelle confortable..
Sans véritable astéroïde, l'équipe a utilisé des cylindres d'antigorite de la taille d'un marbre - un minéral vert commun dans la croûte océanique et contenant en moyenne 13% d'eau en poids - comme projectiles, ont-ils déclaré. Pour leur cible, ils ont utilisé un plateau de pierre ponce sèche en poudre pour représenter la couche lâche de minéraux poussiéreux recouvrant le substrat rocheux de la Terre. Sous le plateau, ils ont apposé un puits doublé de plastique pour capturer les débris explosifs libérés lors de leurs impacts d'astéroïdes artificiels..
Au cours de plusieurs essais, les chercheurs ont fait exploser le faux astéroïde dans la fausse Terre à des vitesses atteignant plus de 11 200 mph, une vitesse "comparable à la vitesse d'impact médiane" dans la ceinture d'astéroïdes, ont écrit les chercheurs. Lors de l'impact, une partie de la roche a fondu, puis s'est rapidement solidifiée en verre. D'autres morceaux d'antigorite fusionnés avec la poudre pour former des brèches - des collages déchiquetés de débris cimentés ensemble pendant la chaleur de l'impact.
Lorsque les chercheurs ont analysé ces débris pour de l'eau, ils ont découvert que ce que leurs modèles avaient indiqué était possible: jusqu'à 30 pour cent de l'eau de «l'astéroïde» est restée piégée dans les produits d'impact. En d'autres termes, la théorie selon laquelle les astéroïdes peuvent servir de service de livraison intergalactique de H20 semble tenir la route.
«Ces nouvelles expériences soulèvent la possibilité que les planètes terrestres en croissance emprisonnent l'eau dans leurs intérieurs à mesure qu'elles grandissent», ont écrit les chercheurs. "Et cela montre pourquoi les expériences sont si importantes", a ajouté Shultz, "parce que c'est quelque chose que les modèles ont manqué."
En d'autres termes: s'il vous plaît - laissez les scientifiques avoir leurs canons.