Une météorite livre de nouveaux secrets sur la naissance du système solaire

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Une météorite livre de nouveaux secrets sur la naissance du système solaire

Message par djam09 le Jeu 16 Sep - 19:29

Un groupe international de scientifiques vient d’identifier des grains microscopiques issus d’une étoile proche de notre système solaire qui aurait explosé il y a 4,5 milliards d’années. Les traces de cette supernova ont été trouvées sur la météorite d'Orgueil, un bolide qui a percuté le sol français en 1864.

On sait depuis 40 ans qu’une supernova a probablement explosé il y a 4,5 milliards d’années. Elle serait en partie responsable de la naissance du Soleil. Cette théorie est attestée par des traces de l’existence passée d’aluminium 26 et de fer 60, deux isotopes radioactifs de courte durée de vie trouvés dans les chondrites (météorites pierreuses, ndlr) mais pas sur Terre.
Dans ce contexte, les scientifiques pensaient que l’isotope 54 du chrome (54Cr), tout comme les autres éléments chimiques et leurs isotopes, était réparti de manière homogène dans le nuage de gaz et de poussières qui s’est effondré pour donner notre système solaire. Or, dans les années 1980, ils se sont aperçus que ce n’était pas le cas : les chondrites carbonées comportent un excès d’isotope 54 du chrome. Cet excès n’est pas observé sur Terre. Depuis cette découverte, les chercheurs tentent donc de comprendre comment cet excès de 54Cr a été incorporé dans certaines météorites et pas sur Terre. Les grains anormalement riches en 54Cr sont tellement petits qu’il était impossible de les identifier jusqu’à très récemment. Aujourd’hui, les avancées technologiques permettent d’étudier de telles nanoparticules.

Cette étude a commencé en 2002 lorsque Nicolas Dauphas a séparé des grains extraits de la météorite d’Orgueil en fonction de leur taille, en vue de leur analyse isotopique par sonde ionique. Ce travail s’est terminé seulement l’an dernier. Il aura fallu 3 semaines de traque des grains riches en 54Cr avec une nanosonde ionique installée au California Institute of Technology pour arriver à trouver des nanoparticules présolaires très riches en 54Cr. Après avoir imagé et mesuré près de 1.500 grains isolés à partir de la météorite d’Orgueil, Laurent Remusat et Nicolas Dauphas ont découvert un grain extrêmement riche en 54Cr. Cette surabondance de la masse 54 du chrome atteste que ce grain existait avant la formation du système solaire. En effet, la fabrication de chrome 54 nécessite un processus nucléaire. Une telle synthèse n'a pu avoir lieu, en milieu naturel, qu’avant la formation du système solaire.

Ces mêmes grains ont été étudiés en microscopie électronique à transmission à l’université de Lille par Mathieu Roskosz et Julien Stodolna. Les plus susceptibles de porter ces enrichissements en 54Cr ont un diamètre inférieur à 100 nm, soit 1.000 fois plus fins qu’un cheveu humain. Ils sont parmi les plus petits grains présolaires décrits.

La découverte de ces grains présolaires suggère qu’une supernova a disséminé, de manière hétérogène, de fines particules riches en 54Cr dans le nuage de gaz et de poussières qui a donné naissance à notre système solaire. La dynamique du disque protosolaire a trié les grains en fonction de leur taille, conduisant à leur distribution non homogène dans les météorites et les planètes qui se sont formées autour du Soleil. Ces données ne permettent pas encore aujourd’hui de déterminer quel type de supernova a permis la formation de ces grains riches en chrome 54, mais l’étude d’autres isotopes comme le calcium 48 pourra permettre de répondre à cette dernière question.
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