L’accrétion, processus de formation des objets du Système solaire
La genèse des premiers corps dans le disque protoplanétaire s’est produite d’abord par coalescence de grains de poussière, puis par capture gravitationnelle. C’est l’accrétion (Figure 1-a). Ainsi, prise dans son ensemble, la Terre a une composition proche de la composition solaire. Cette composition moyenne est celle des matériaux qui se sont accrétés pour former la Terre et les autres corps planétaires.
Des chondrites issues des objets les moins massifs
Ces corps planétaires s’échauffent sous l’effet combiné de la chaleur dégagée par la désintégration des noyaux radioactifs emmagasinés et des chocs à l’origine de la croissance planétaire (Figure 1-b). Les météorites primitives, les « chondrites », sont issues de corps dont l’élévation de température interne a été insuffisante pour provoquer la fusion.
Figure 1- Les grandes étapes de la construction des corps planétaires :
a) accrétion ;
b) chauffage interne lié à la désintégration des noyaux radioactifs emmagasinés ;
c) différenciation par séparation des liquides silicatés et métalliques immiscibles ;
d) structure interne de la Terre et des corps différenciés.
D’après B. Zanda, 2021.
La différenciation, processus au cœur des astres les plus massifs
Mais les planètes, la Lune et certains astéroïdes ont partiellement fondu lors de leur formation. À l’intérieur de chacune des planètes, la fusion des silicates a engendré un magma silicaté tandis que celle des grains de métal engendrait un magma métallique. Ces deux liquides immiscibles et de densités différentes se sont naturellement séparés par gravité, comme le font l’huile et le vinaigre lorsqu’une vinaigrette se déstabilise. C’est la différenciation (Figure 1-c). Plus denses, les liquides métalliques ont coulé au centre de gravité des planètes pour y engendrer un noyau, entraînant avec eux tous les éléments chimiques ayant une forte affinité pour le métal. Par opposition, les liquides silicatés moins denses remontaient vers les surfaces des corps planétaires pour y engendrer des croûtes basaltiques, laissant derrière eux un manteau silicaté résiduel – un phénomène pas encore totalement terminé dans le cas de la Terre.
Cette structure interne de la Terre (Figure 1-d) est celle des corps différenciés (cas des autres planètes telluriques, de l’astéroïde Vesta et probablement d’autres astéroïdes). Les météorites de fer sont issues des noyaux de tels corps différenciés, tandis que les météorites différenciées silicatées proviennent d’une croûte basaltique (principalement Vesta, la Lune et Mars).
