Pour la première fois, de la glace fossilisée a été trouvée et étudiée sur une météorite primitive. On y retrouve les matériaux présents lors de la formation des planètes.

La météorite Acfer 094 s’est écrasée sur le sol terrestre, en Algérie, il y a seulement trente ans. Mais elle est bien plus âgée, puisqu’elle comptabilise pas moins de 4,6 milliards d’années. Elle est dite « primitive » car son ancienneté signifie qu’elle faisait partie d’un astéroïde qui s’est formé au moment de la nébuleuse solaire, le nuage de gaz et de poussières dans lequel sont nées l’étoile et les planètes. En étudiant l’objet, des scientifiques y ont découvert de la glace fossilisée. Ils expliquent l’enjeu de cette trouvaille dans un article paru le 21 novembre 2019 sur le site du Musée d’histoire naturelle de Londres.

« Je regardais dans la matrice des météorites primitives, dans les matériaux qui soutiennent toute leur structure », raconte le docteur en pétrologie Epifanio Vaccaro. Cette démarche est cruciale pour comprendre nos origines, parce que c’est à partir de ces mêmes matériaux « que toutes les planètes se forment ». La présence de glace dans cette structure était déjà connue, mais comme le relèvent les chercheurs, il n’avait pas encore été possible d’en retrouver des preuves directes ni de les étudier d’aussi près.

Cratère d’impact de météorite. // Source : USGS/D. Roddy

Les scientifiques ont pu mettre au jour des petites poches microscopiques, laissées par de la glace ayant autrefois fondu avant d’être expulsée vers l’extérieur de l’objet. Ce sont ces vestiges poreux que l’on désigne comme de la glace fossilisée. La découverte de ces pores offre aux scientifiques une occasion inédite pour retracer le « comportement » de l’eau au sein des astéroïdes et des météorites, au moment où la glace fond.

La granularité des météorites est extrêmement fine, ce qui rend compliquée son étude détaillée. « Dans le passé, la matrice a été très difficile à étudier, car nous n’avions pas de machines assez sophistiquées pour l’examiner correctement ». C’est grâce à des microscopes à très haute résolution que les scientifiques ont pu porter un meilleur regard sur les pores de la météorite Acfer 094. La même équipe a essayé de mobiliser leurs technologies avancées pour en étudier d’autres. Ils sont persuadés que de nombreuses météorites peuvent fournir des résultats intéressants, même si, pour l’instant, c’est le cas seulement pour Acfer 094.

« Étudier ces météorites nous aide à comprendre la Terre »

La nébuleuse solaire originelle était faite de gaz et d’un agrégat de poussières contenant toutes sortes de matériaux, comme du fer, du silicate, de l’hydrogène et de la glace. En tourbillonnant, ce cocktail s’est agrégé en formant des protoplanètes, y compris des astéroïdes. De nombreux objets primordiaux, lors de leur formation, contenaient de la glace issue du cocktail nébuleux. C’est un point commun mais les histoires vont ensuite diverger selon les objets célestes. Tandis que certaines protoplanètes vont continuer à grandir, pour devenir des planètes, d’autres vont perdurer sous forme d’astéroïdes.

Image du disque protoplanétaire de HL Tauri réalisée par l’Atacama Large Millimeter Array. // Source : ALMA

Entre ces deux objets s’opère alors un processus physique de différenciation. En agrégeant toujours plus de débris, les protoplanètes vont se réchauffer en leur centre, jusqu’à faire fondre les matériaux. Le noyau planétaire naît ainsi en concentrant des éléments lourds, tandis que les éléments légers d’origine, comme le silicate, sont expulsés vers l’extérieur pour former le manteau et la croute. «  Cela signifie que si nous voulons comprendre à quoi ressemblait la poussière au moment où le système solaire s’est formé, nous devons revenir en arrière, trouver des matériaux qui ne sont pas passés par ce processus », expliquent les chercheurs.

Justement, les astéroïdes échappent à ce réchauffement intense par lequel passent toutes les planètes. Dans certaines météorites (fragments d’astéroïde écrasés sur Terre), les matériaux d’origine sont préservés. C’est le cas pour Acfer 094. Cette météorite primitive de 4,6 milliards d’années a exactement le même âge que notre système solaire. Il s’avère que la glace fossilisée découverte dans sa matrice contient du silicate poreux, de sulfite et des matériaux organiques… des éléments cruciaux du cocktail primordial du système solaire. « Étudier ces météorites nous aide à comprendre la Terre », concluent les chercheurs.

Crédit photo de la une : ESO/L. Calçada

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