QUESTIONS DE RECHERCHE
Quel est le rôle de l’astrochimie ?
- Nuage de poussière : Matière première, issue du milieu interstellaire (MIS), composée de gaz et de grains solides.
- Disque protoplanétaire : Disque de gaz et de poussière en rotation autour d’une jeune étoile, où se forment les planétésimaux (blocs de construction des planètes).
- Formation du Soleil et des planètes : Les fragments non agrégés (météorites, astéroïdes, comètes) deviennent des archives de cette époque, préservant les traces des processus chimiques et physiques qui ont façonné notre système solaire.
Domaines d'étude clés
- Origine, composition et évolution des solides extraterrestres : Étude des poussières, glaces, météorites, et autres matériaux pour comprendre leur formation et leur transformation.
- Processus d’évolution des solides : De leur formation dans le milieu interstellaire (MIS) jusqu’à leur incorporation dans les petits corps du système solaire en se focalisant sur l’étude des compositions physico-chimiques et minéralogiques.
Méthodologies
Pour étudier la matière extraterrestre, les chercheurs utilisent une approche multidisciplinaire :
- Simulation expérimentale : Reproduction en laboratoire des conditions spatiales (températures extrêmes, rayonnements, vide) pour comprendre les processus chimiques et physiques à l’œuvre.
- Analyse de la matière extraterrestre : Étude directe des météorites, grains cométaires et échantillons d’astéroïdes pour en déterminer la composition et la structure.
- Comparaison des données de laboratoire avec les observations spatiales : Validation des modèles théoriques grâce à des données réelles collectées par des missions spatiales ou des télescopes.
Ressources et équipements
Pour analyser la matière extraterrestre, les chercheurs disposent de plusieurs techniques avancées :
Spectroscopie infrarouge :
Utilisée pour établir un lien direct avec les données d’observation, car elle opère dans la même gamme de longueurs d’onde. Cette technique est particulièrement sensible aux liaisons chimiques (comme HOH, NO, etc.), ce qui permet d’identifier des molécules spécifiques. Avantage : Elle est non-invasive, même si une préparation des échantillons reste possible.
Lieu : Synchrotron SOLEIL.Spectroscopie Raman :
Spécialement conçue pour la détection de la matière organique dans les échantillons extraterrestres.
Lieu : Laboratoire.Microscopie électronique :
Transmission : Permet d’étudier la structure atomique des échantillons (amorphe ou cristalline).
Balayage : Fournit une analyse de la composition élémentaire des matériaux.
Lieu : Laboratoire.
Imagerie hyperspectrale infrarouge :
Chaque pixel de l’image correspond à un spectre complet, offrant une cartographie chimique détaillée de l’échantillon.
Projets phares
- Objectif : Étudier l’astéroïde Ryugu, un objet primitif du système solaire.
- Réalisations :
- Collecte d’échantillons de matière extraterrestre.
- Retour sur Terre des échantillons pour analyse en laboratoire.
- Découvertes : Composition chimique et minéralogique révélant des indices sur l’origine de la vie et la formation des planètes.
- Objectif : Comprendre l’irradiation par le vent solaire des surfaces non protégées du système solaire.
- Enjeu : Étudier comment le vent solaire (flux de particules chargées) modifie la composition chimique et la structure des matériaux exposés.
Rôle scientifique
- Témoins de la formation du système solaire : Les météorites et astéroïdes sont des capsules temporelles qui renferment des informations sur les premiers millions d’années de notre système (hors planètes).
- Indices sur l’origine de l’eau et de la vie sur Terre : L’eau a-t-elle été apportée par accrétion humide ou sèche ? (après la formation de la Terre par les comètes ou astéroïdes).
- Compréhension des processus universels : Comment la matière s’est-elle organisée pour donner naissance aux planètes et, peut-être, à la vie elle-même ?