Une étude récente a mis en lumière les raisons pour lesquelles les météorites riches en carbone sont si rares sur Terre, malgré leur abondance dans l’espace. Des chercheurs ont découvert que la chaleur extrême et l’atmosphère terrestre agissent comme une barrière, disqualifiant la plupart de ces fragments avant qu’ils n’atteignent notre planète.
En analysant les données de centaines de bolides et de potentielles chutes de météorites, les chercheurs ont résolu un mystère de longue date concernant les « sables spatiaux » que nous récupérons sur Terre. Voici ce qu’ils ont découvert.
À gauche un bolide observé en France en 2023 (crédit : Wokege / Wikipedia); à droite une météorite récupérée au sol (Crédit : X /Vigie-Ciel)
L’espace regorge d’astéroïdes riches en carbone, pourtant les concidrites carbonées ne représentent qu’une minuscule fraction des météorites que nous trouvons sur Terre. Ce phénomène a longtemps été perçu comme un véritable mystère par les astronomes, car sur notre planète, nous devrions en retrouver beaucoup plus. Actuellement, les “sables spatiaux” riches en carbone collectés à travers le monde représentent seulement 4 pour cent du total. Les experts estiment, en se basant sur les concentrations d’astéroïdes carbonés orbitaient dans la Ceinture Principale entre Mars et Jupiter et ceux détectés dans l’espace près de la Terre, qu’plus de 50 pour cent des météorites récupérées sur le sol terrestre devraient être carbonées. Qu’est-ce qui se passe réellement dans l’espace ?
Merci à une nouvelle étude, ce mystère ancien pourrait enfin avoir trouvé une réponse. Selon cette recherche, il a été démontré que le stress thermique subi par les méteoroïdes – fragments d’astéroïdes – riches en carbone lors de leur approche du pérhélie (la distance minimale au Soleil), combiné à la protection de l’atmosphère terrestre, constitue une sorte de piège mortel pour la plupart de ces fragments. En d’autres termes, ils sont si fragiles qu’ils se désintègrent complètement dans la plupart des cas, ce qui explique pourquoi ils n’atteignent pas le sol sous forme de météorites. Seules les météorites denses et compactes survivent aux températures de la étoile ainsi qu’au filtre de l’atmosphère terrestre. Pas tous les bolides qui illuminent le ciel se transforment en météorites à cause du phénomène de l’ablabtion, engendré par la chaleur intense et le frottement causés par leur impact avec l’air à des vitesses extrêmes de milliers de kilomètres par heure. Ce même processus est à l’origine des fameuses “étoiles filantes”, des météores générés par des particules de poussière et de minuscules débris, souvent de comètes, comme dans le cas des Lirides et des Eta Aquarides qui illumineront le ciel dans les jours à venir.
Deux rares condrites carbonées Cl. Crédit : Wikipedia
Un groupe de recherche international a déterminé que la rareté des météorites riches en carbone sur Terre est due à leur filtration par le Soleil et l’atmosphère terrestre. Ce groupe est dirigé par des scientifiques de l’Observatoire de Paris de l’Université Sorbonne (France) et du Centre de science et technologie spatiales de l’Université Curtin (Australie), en collaboration avec des collègues de l’Institut Astronomique de l’Académie Roumaine de Bucarest et du Laboratoire d’Astrophysique de Marseille de l’Université d’Aix-Marseille. Les chercheurs, dirigés par le professeur Patrick M. Shober de l’université parisienne, ont tiré leurs conclusions après avoir analysé les données de près de 8000 impacts de méteoroïdes et de 540 possibles chutes de météorites, collectées par environ vingt réseaux de surveillance à travers 39 pays différents. En croisant toutes ces informations, ils ont déterminé que la disparité entre les météorites riches en carbone ramassées sur Terre et l’abondance d’astéroïdes carbonés dans l’espace est due au pouvoir filtrant énorme du Soleil et de l’atmosphère terrestre.
“Les méteoroïdes soumis à des cycles thermiques intenses près du Soleil se fracturent et s’affaiblissent, éliminant les objets les plus fragiles avant même d’entrer dans l’atmosphère,” expliquent les scientifiques dans le résumé de l’étude. “Nos données montrent également que les flux de méteoroïdes désagrégés par les marées produisent des fragments particulièrement fragiles qui survivent rarement au sol. Par conséquent, les corps compacts, plus résistants et soumis à des cycles thermiques dominent la documentation météorique,” ont ajouté les spécialistes. En essence, les astronomes soupçonnaient depuis longtemps que les méteoroïdes carbonés fragiles ne survivaient pas à l’ablabtion; maintenant nous savons que beaucoup d’entre eux ne s’approchent même pas de la Terre, étant détruits par la chaleur du Soleil. Les sables spatiaux qui passent sont ceux qui “survivent” à la chaleur du Soleil et à l’ablabtion.
Les météorites contenant du carbone, bien qu’elles soient rares sur Terre, sont considérées comme extrêmement précieuses, non seulement parce qu’elles sont parmi les plus anciennes – on les estime à environ 4,6 milliards d’années, l’âge du Système solaire – mais aussi pour la présence d’autres composés précieux comme l’eau et des molécules organiques. Elles ont donc pu jouer un rôle significatif dans la théorie de la panspermie, qui suppose que la vie sur Terre pourrait avoir émergé grâce à des molécules fondamentales apportées par ces météorites. “Les météorites riches en carbone sont parmi les matériaux chimiquement les plus primitifs que nous puissions étudier : elles contiennent de l’eau, des molécules organiques et même des acides aminés,” a déclaré le Dr Shober dans un communiqué de presse. “Cependant, nous en avons si peu dans nos collections de météorites que nous risquons d’avoir une vision incomplète de ce qui existe réellement dans l’espace et comment les éléments constitutifs de la vie sont arrivés sur Terre. Comprendre ce qui est exclu et pourquoi est crucial pour reconstruire l’histoire de notre système solaire et les conditions qui ont rendu la vie possible,” a ajouté l’expert. La découverte sur la fragilité des astéroïdes carbonés pourrait aussi avoir un impact sur les futures missions spatiales humaines visant à récupérer des matériaux dans l’espace.
Récemment, des scientifiques du Laboratoire des origines de l’Université de Chicago ont déterminé l’origine des concidrites carbonées Cl, parmi les météorites les plus rares jamais collectées sur Terre (seulement neuf). Les détails de la nouvelle recherche “L’histoire du pérhélie et la survie atmosphérique comme moteurs principaux du registre des météorites terrestres” ont été publiés dans la revue scientifique prestigieuse Nature Astronomy.