"Le nombre total d'étoiles dans l'Univers est plus grand que tous les grains de sable sur toutes les plages de la planète Terre", a déclaré Carl Sagan dans sa célèbre série télévisée. Cosmos. Mais lorsque deux de ces grains sont constitués d'un composé de silicium et d'oxygène appelé silice, et qu'ils ont été trouvés cachés au plus profond des anciennes météorites récupérées de l'Antarctique, ils peuvent très bien être de une étoile… peut-être même celle dont l'effondrement explosif a déclenché la formation du système solaire lui-même.
Des chercheurs de l'Université de Washington à St. Louis, avec le soutien du McDonnell Center for the Space Sciences, ont annoncé la découverte de deux grains microscopiques de silice dans des météorites primitives provenant de deux sources différentes. Cette découverte est surprenante car la silice - l’un des principaux composants du sable sur Terre aujourd’hui - n’est pas l’un des minéraux qui se seraient formés dans le premier disque de matière circumstellaire du Soleil.
Au lieu de cela, on pense que les deux grains de silice ont été créés par une seule supernova qui a ensemencé le premier système solaire avec son matériau de rejet et a contribué à mettre en mouvement la formation éventuelle des planètes.
Selon un communiqué de presse de l'Université de Washington, "c'est un peu comme apprendre les secrets de la famille qui vivait dans votre maison dans les années 1800 en examinant les particules de poussière qu'elles ont laissées dans les fissures des planchers."
Jusqu'aux années 1960, la plupart des scientifiques pensaient que le premier système solaire devenait si chaud que le matériau présolaire ne pouvait pas survivre. Mais en 1987, des scientifiques de l'Université de Chicago ont découvert de minuscules diamants dans une météorite primitive (ceux qui n'avaient pas été chauffés et retravaillés). Depuis lors, ils ont trouvé des grains de plus de dix autres minéraux dans des météorites primitives.
Les scientifiques peuvent dire que ces grains proviennent d'étoiles anciennes, car ils ont des signatures isotopiques très inhabituelles, et différentes étoiles produisent différentes proportions d'isotopes.
Mais le matériau à partir duquel notre système solaire a été façonné a été mélangé et homogénéisé avant la formation des planètes. Ainsi, toutes les planètes et le Soleil ont à peu près la même composition isotopique «solaire».
Les météorites, dont la plupart sont des morceaux d'astéroïdes, ont également la composition solaire, mais piégés profondément dans les primitifs sont de purs échantillons d'étoiles, et les compositions isotopiques de ces grains présolaires peuvent fournir des indices sur leurs processus nucléaires et convectifs complexes.
Certains modèles d'évolution stellaire prédisent que la silice pourrait se condenser dans les atmosphères externes plus fraîches des étoiles, mais d'autres disent que le silicium serait complètement consommé par la formation de silicates riches en magnésium ou en fer, n'en laissant aucun pour former de la silice.
"Nous ne savions pas quel modèle était bon et lequel ne l'était pas, car les modèles avaient tant de paramètres", a déclaré Pierre Haenecour, étudiant diplômé en sciences de la Terre et des planètes à l'Université de Washington et premier auteur d'un article à publier dans le numéro du 1er mai de Astrophysical Journal Letters.
Sous la direction du professeur de physique Christine Floss, qui a trouvé certains des premiers grains de silice dans une météorite en 2009, Haenecour a étudié des tranches d'une météorite primitive ramenée d'Antarctique et a localisé un seul grain de silice sur 138 grains présolaires. Le grain qu'il a trouvé était riche en oxygène-18, ce qui signifie que sa source provient d'une supernova d'effondrement du cœur.
Constatant qu'avec un autre grain de silice enrichi en oxygène 18 identifié dans une autre météorite par un étudiant diplômé Xuchao Zhao, Haenecour et son équipe ont cherché à comprendre comment ces grains de silice pourraient se former dans les couches effondrées d'une étoile mourante. Ils ont découvert qu'ils pouvaient reproduire l'enrichissement en oxygène 18 des deux grains en mélangeant de petites quantités de matière provenant des zones intérieures riches en oxygène d'une étoile et de la zone hélium / carbone riche en oxygène 18 avec de grandes quantités de matière provenant de l'hydrogène extérieur. enveloppe de la supernova.
En fait, a déclaré Haenecour, le mélange qui a produit la composition des deux grains était si similaire, les grains pourraient bien provenir de la même supernova - peut-être la même qui a déclenché l'effondrement du nuage moléculaire qui a formé notre système solaire.
«C’est un peu comme apprendre les secrets de la famille qui vivait dans votre maison au XIXe siècle en examinant les particules de poussière qu’elles ont laissées dans les fissures des planchers.»
Des météorites anciennes, quelques grains microscopiques de sable stellaire et un lot de travaux de laboratoire… c'est un exemple de la médecine cosmique à son meilleur!
Source: Université de Washington à St. Louis
