En préparation de la 1ère étude des échantillons d'astéroïde ramenés par OSIRIS-REx – O-Return

Grâce à une étude systématique de cathodoluminescence haute résolution des chondrites carbonées et des échantillons ramenés d’un astéroïde primitif par la mission de la NASA OSIRIS-REx, O-Return est un projet ANR de 4 ans visant à obtenir de nouvelles informations sur les conditions de formation (ex: condensation, cristallisation, recuit) des inclusions réfractaires et des chondres, les premiers solides du système solaire, et leur cadre astrophysique au sein du disque protoplanetaire.
La démarche d’O-Return consistera à:
i) réaliser la première étude systématique de cathodoluminescence haute résolution des olivines et pyroxènes, les phases les plus abondantes dans les chondres magnésiens de type I, et dans les agrégats amiboïdes à olivine (AOA), le type d'inclusions réfractaires le plus abondant dans les chondrites carbonées pour fournir un inventaire unique de leur mode de cristallisation et leur variabilité,
ii) synthétiser des films minces d'olivine et de pyroxène riche en Mg dopés avec des concentrations connues de cations activateurs de CL (Al, Mn, Cr) de l’ordre de quelques ppm et d'acquérir leurs caractéristiques optiques pour servir de nouveaux standards, afin de rendre l'imagerie de cathodoluminescence quantitative pour de très faibles concentrations d'éléments et de défauts cristallins, et
iii) modéliser les conditions/modes de cristallisation de l'olivine et du pyroxène dans les deux chondrites et les échantillons ramenés par la sonde OSIRIS-REx a pour obtenir des informations sur 1) les régions possibles au sein du disque protoplanétaire dans lesquels les chondres et AOAs se sont formés, 2) les processus astrophysiques responsables de leur formation, et 3) le régime dynamique du disque protoplanétaire.
Pour mener à bien ce travail, le projet O-Return développera une recherche originale et transdisciplinaire combinant les expertises du domaine des matériaux et des sciences planétaires de deux laboratoires de renommées internationales : J-L LAGRANGE et le Centre de recherche sur l'hétéro-épitaxie et les applications (CRHEA). L'originalité de ce projet réside dans l'application systématique de la cathodoluminescence haute résolution à des objets extraterrestres, et la synthèse de standards uniques, qui permettront pour la première fois une interprétation quantifiée de la signature CL des chondrites carbonées ou des échantillons ramenés par la sonde OSIRIS-REx. Par cette nouvelle approche, un bon en avant sans précédent dans notre compréhension de l'évolution précoce de notre système solaire et des jeunes objets stellaires, est à attendre.