Notre soleil est une boule de gaz sans vie et enflammée alimentée par un brasier nucléaire. La Terre, quant à elle, est une planète rocheuse et stratifiée recouverte d'eau et regorgeant de vie. Néanmoins, la composition élémentaire de ces deux corps célestes est étonnamment similaire.
Les éléments du soleil et de la Terre sont à peu près les mêmes, bien que la Terre contienne moins d'éléments plus volatils du soleil, qui s'évaporent à des températures élevées, révèle une nouvelle analyse.
Cela suggère que la Terre s'est formée à partir de matériaux dans la nébuleuse solaire - le nuage de poussière et de gaz qui a façonné le soleil - mais des éléments volatils tels que l'hélium, l'hydrogène, l'oxygène et l'azote ont été éliminés pendant la formation de notre planète. Les outils utilisés dans la présente étude pourraient également aider à révéler la composition d'exoplanètes en orbite autour d'étoiles lointaines, ont rapporté les auteurs de l'étude.
Tout d'abord, les chercheurs ont analysé les éléments apparus dans les météorites rocheuses tombées sur Terre, appelées chondrites. Les chondrites, qui se sont également formées dans la nébuleuse protosolaire, sont souvent utilisées comme mandataires pour comprendre la composition chimique du soleil, ont écrit les chercheurs.
Ils ont également évalué la composition élémentaire du soleil à partir d'observations de rayonnement dans la photosphère du soleil - la «coquille» extérieure qui émet de la lumière - et ont incorporé des données de turbulence solaire et des modèles théoriques.
Bien que les éléments les plus abondants au soleil soient l'hydrogène et l'hélium, les chercheurs ont découvert qu'un total de 60 éléments était abondant à la fois dans les météorites et la photosphère; ces éléments étaient probablement également abondants dans la nébuleuse protosolaire avant la naissance du soleil, selon l'étude.
Ensuite, les scientifiques ont comparé leurs résultats à la composition élémentaire du noyau terrestre et du manteau primitif, qui peut être glanée grâce à une combinaison de modèles mathématiques, de données sismiques et d'échantillons de roche. Ils ont découvert que si la Terre partageait la plupart des mêmes éléments que les chondrites et le soleil, la Terre s'était "dévolatilisée" - les éléments volatils perdus au fil du temps - et que c'était "un processus inhérent" à mesure que le système solaire intérieur prenait forme, ont écrit les chercheurs.
"Cette comparaison fournit une mine d'informations sur la façon dont la Terre s'est formée", a déclaré le co-auteur de l'étude Trevor Ireland, professeur de géochimie et de cosmochimie à la Research School of Earth Sciences de l'Australian National University (ANU) à Canberra, dans un déclaration.
Des évaluations similaires pourraient être faites pour des planètes en orbite autour d'étoiles autres que notre soleil.
"Les exoplanètes rocheuses sont presque certainement des morceaux dévolatilisés des nébuleuses stellaires à partir desquelles elles et leurs étoiles hôtes se sont formées", ont écrit les chercheurs dans l'étude.
Identifier la composition élémentaire des exoplanètes lointaines jouera un rôle important pour déterminer si elles peuvent soutenir la vie humaine, a déclaré l'auteur principal de l'étude, Haiyang Wang, doctorant à l'École de recherche en astronomie et astrophysique de l'ANU, dans le communiqué.
"La composition d'une planète rocheuse est l'une des pièces manquantes les plus importantes dans nos efforts pour savoir si une planète est habitable ou non", a déclaré Wang.
Les résultats ont été publiés en ligne le 14 mars dans la revue préimprimée arXiv et seront publiés dans un prochain numéro de la revue Icarus.
