IRAP > La recherche > Groupes Thématiques > Dynamique des Intérieurs Planétaires > Formation et différenciation des planètes et corps telluriques

La recherche

Formation et différenciation des planètes et corps telluriques

Vesta_SouthP

Portrait de Vesta par la sonde Dawn. Vesta est le corps silicaté le plus massif de la ceinture d'astéroïdes, mais c'est surtout un exemple de corps différencié, comme en témoigne l'analyse spectroscopique de sa surface. l'intérêt pour cet objet est qu'il est identifié comme le corps parent d'une classe de météorites, les HED (Howardites, Eucrites, Diogétites), qui donnent accès à sa composition pétrologiques et isotopiques.

Les premiers millions d'années du système solaire ont été ponctués de bouleversements majeurs tels que les processus d'accrétion planétaire et la formation de noyaux métalliques et d’enveloppes silicatées. En raison de leur dynamique interne vigoureuse et de leur taille, les planètes telluriques ont subi un ou plusieurs épisodes de fusion globale, ce qui complique la reconstruction de leurs histoires précoces. Aussi cherche-t-on les traces de ces processus dans les reliques préservées dans la ceinture d'astéroïdes, restes d'une planète en formation, dont des échantillons nous parviennent naturellement : les météorites.

Leur analyse au laboratoire livre de précieuses contraintes sur les premiers processus de différenciation dans le système solaire ainsi que sur leur chronologie. Cela permet de comparer les prédictions des modèles avec les observations et surtout de contraindre les échelles de temps de ces processus. Aussi la modélisation numérique de ces derniers apparaît comme un outil incontournable pour relier les différents aspects qui composent l’étude des premiers stades d’évolution des proto-planètes.

Nos outils sont la géochimie isotopiques, la pétrologie expérimentale et la modélisation numérique. Nos directions de recherche concernent :

  • les couples isotopiques dans les mésosidérites
  • la ségrégation métal-silicate au laboratoire
  • la modélisation d'écoulement triphasique (silicate solide, silicate liquide, métal liquide)

Publications récentes

  • Breton, T., Quitté, G., Toplis, M.J., Monnereau, M., Birck, J.-L., Göpel, C., Charles, C. (2015) Tafassasset: Evidence of early incipient differentiation on a metal-rich chondritic parent body. Earth and Planet. Sci. Lett. 425, 193–203. doi:10.1016/j.epsl.2015.06.002
  • Toplis, M.J., Mizzon, H., Monnereau, M., Forni, O., McSween, H.Y., Mittlefehldt, D.W., McCoy, T.J., Prettyman, T.H., De Sanctis, M.C., Raymond, C.A., Russell, C.T. (2013) Chondritic models of 4 Vesta: Implications for geochemical and geophysical properties. Meteoritics & Planetary Science 48, 2300–2315. doi:10.1111/maps.12195
  • Monnereau, M., Toplis, M.J., Baratoux, D., Guignard, J. (2013) Thermal history of the H-chondrite parent body: Implications for metamorphic grade and accretionary time-scales. Geochimica et Cosmochimica Acta 119, 302–321. doi:10.1016/j.gca.2013.05.035
  • Guignard, J., Bystricky, M., Toplis, M.J. (2012) Grain growth in forsterite-nickel mixtures: Analogues of small parent bodies during early accretion. Phys. Earth Planet. Int. 204, 37–51. doi:10.1016/j.pepi.2012.06.002
Afficher le pied de page