Les scientifiques ont récemment identifié le matériau le plus ancien sur Terre: une poussière d'étoile vieille de 7 milliards d'années, cachée dans une météorite rocheuse massive qui a frappé notre planète il y a un demi-siècle.
Cette ancienne poussière interstellaire, constituée de grains présolaires (grains de poussière antérieurs à notre soleil), a été éructée dans l'univers par des étoiles mourantes au cours des dernières étapes de leur vie. Une partie de cette poussière a finalement attelé un tour sur Terre sur un astéroïde qui a produit la météorite Murchison, un énorme, 220 livres. (100 kilogrammes) de roche tombée le 28 septembre 1969, près de Murchison, Victoria, en Australie.
Une nouvelle analyse de dizaines de grains présolaires de la météorite de Murchison a révélé une gamme d'âges, allant d'environ 4 millions d'années de plus que notre soleil - qui s'est formé il y a 4,6 milliards d'années - jusqu'à 3 milliards d'années de plus que notre soleil, ont rapporté des chercheurs dans une nouvelle étude .
Bien que l'univers regorge de poussière d'étoile flottante, aucun grain présolaire n'a jamais été trouvé dans les roches de la Terre. En effet, la tectonique des plaques, le volcanisme et d'autres processus planétaires ont chauffé et transformé toutes les poussières présolaires qui ont pu s'accumuler pendant la formation de la Terre, a déclaré Philipp Heck, auteur principal de l'étude, le conservateur associé Robert A. Pritzker de météorologie et d'études polaires au Field Museum of Natural. Histoire à Chicago.
Lorsque de grosses roches spatiales orphelines se forment - comme l'astéroïde qui a produit Murchison - elles aussi peuvent ramasser de la poussière interstellaire ancienne. Mais contrairement aux planètes dynamiques, l'astéroïde parent de Murchison est "un morceau de roche presque inerte qui s'est formé à partir de la nébuleuse solaire et n'a pas changé depuis", de sorte que les grains présolaires n'ont pas été cuits dans un autre type de minéral, a déclaré Heck. Science en direct.
La plupart des grains présolaires mesurent environ 1 micron de longueur, ou sont même plus petits. Mais les grains analysés par les scientifiques pour l'étude étaient beaucoup plus gros, allant de 2 à 30 microns de long.
"Nous les appelons des" rochers "", a déclaré Heck. "Nous pouvons les voir avec un microscope optique."
"Baby boom" stellaire
Pour l'étude, Heck et ses collègues ont examiné 40 de ces soi-disant rochers de Murchison, broyant des morceaux de météorite et ajoutant de l'acide, qui dissolvait les minéraux et les silicates et révélait les grains présolaires résistants aux acides.
"Je le compare toujours à brûler la botte de foin pour trouver l'aiguille", a déclaré Heck.
Les chercheurs ont utilisé une technique de datation qui mesurait l'exposition des grains aux rayons cosmiques au cours de leur voyage interstellaire sur des milliards d'années. Dans l'espace, des particules de haute énergie émanent de différentes sources, bombardant et pénétrant des objets solides qui passent. Ces rayons cosmiques réagissent avec la roche pour former de nouveaux éléments qui s'accumulent avec le temps. En mesurant la quantité de différents éléments dans les grains présolaires, les scientifiques peuvent estimer depuis combien de temps la poussière baigne dans les rayons cosmiques.
Pensez-y de cette façon: imaginez mettre un seau à l'extérieur pendant un orage. Tant que la pluie tombe à un rythme constant, vous pouvez calculer la durée pendant laquelle le seau est resté à l'extérieur en fonction de la quantité de pluie qu'il recueille, a expliqué Heck.
La plupart des céréales - environ 60% - dataient d'environ 4,6 milliards à 4,9 milliards d'années. Une explication possible de la raison pour laquelle il y avait tant de grains de cet âge est qu'ils étaient tous le produit d'un "petit baby-boom" de naissance d'étoiles dans notre galaxie qui a eu lieu il y a environ 7 milliards d'années.
"Et puis il a fallu environ deux à deux milliards et demi d'années pour que ces étoiles produisent de la poussière", a expliqué Heck. "Quand une étoile se forme, elle ne produit pas de poussière. Pendant la majeure partie de sa vie, l'étoile ne produit pas de poussière. Les étoiles ne produisent de la poussière qu'à la fin de leur vie."
Cette découverte corrobore les découvertes d'autres astronomes qui indiquent un pic spectaculaire de formation d'étoiles il y a environ 7 milliards d'années, ont rapporté les chercheurs.
De plus, beaucoup de grains ne voyageaient pas seuls dans l'espace; ils ont voyagé comme des touffes, "presque comme des grappes de granola", selon Heck. Bien qu'il ne soit pas certain de ce qui liait ces grains, d'autres études ont montré que certains grains présolaires sont recouverts d'un film collant de matière organique, ce qui aurait pu cimenter ces grappes ensemble, a déclaré Heck.
Ça sent la science
Le broyage et l'analyse de morceaux de roche spatiale ont également présenté aux chercheurs un sous-produit inhabituel - une odeur forte et très âcre. La pâte de météorite moulue a libéré une puanteur "comme le beurre d'arachide pourri", a déclaré la co-auteur de l'étude, Jennika Greer, une étudiante diplômée du Field Museum et de l'Université de Chicago, dans un communiqué.
"Je n'ai jamais senti de beurre d'arachide pourri", a déclaré Heck à Live Science. "Mais ça sentait vraiment fort."
Une autre météorite qui a récemment été ajoutée à la collection du Field Museum, les Aguas Zarcas du Costa Rica, ou "météorite de boue cosmique", aurait une odeur de choux de Bruxelles cuits. Les composés organiques volatils dans les météorites rocheuses qui sont abiotiques - non formés par des organismes vivants - produisent ces odeurs distinctives lorsqu'ils sont chauffés ou dissous, a déclaré Heck.
Et Murchison était une météorite particulièrement malodorante, a déclaré Heck. Lorsqu'il s'est rendu dans la ville de Murchison en 2019 pour le 50e anniversaire du débarquement de la météorite, il a parlé à des personnes qui avaient été témoins de l'événement ou qui avaient ramassé des fragments de la roche spatiale. Beaucoup d'entre eux avaient des histoires à raconter sur l'arôme distinctif de la météorite.
"Ils ont dit que toute la ville avait une odeur de spiritueux méthylés, une très forte odeur organique", a déclaré Heck. "Même ceux qui n'avaient pas vu la météorite eux-mêmes - ils l'ont senti."
Les résultats ont été publiés en ligne aujourd'hui (13 janvier) dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences.
