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    Les fossiles de poussière spatiale offrent une nouvelle fenêtre sur le passé de la Terre

    Météorites fossiles de l'Ordovicien moyen, il y a environ 460 millions d'années, indiquent que la Terre a peut-être été touchée par des débris d'une collision d'astéroïdes à ce moment-là. Crédit :Birger Schmitz

    Être un chasseur de météorites signifie rechercher l'indiciblement rare. Sur une parcelle de terre de la taille du Pays de Galles, une moyenne de deux roches spatiales de la taille d'une olive tombera en un an. Les scientifiques et les collectionneurs sont obligés d'aller très loin pour les trouver, recherche dans les déserts et l'Antarctique où ils ont une chance de repérer les pierres sur un fond uni. Mais si cela ressemble à un défi, alors que diriez-vous de chasser des météorites tombées sur Terre il y a des millions d'années ?

    Trouver des météorites fossiles est un tout nouveau niveau de difficulté car ces roches ne sont pas éparpillées à la surface mais, comme des fossiles de dinosaures, enfoui dans des roches anciennes. Mais le géologue professeur Birger Schmitz de l'Université de Lund en Suède a découvert un moyen de les trouver - et pas seulement l'étrange roche, mais des quantités considérables de poussière spatiale fossilisée.

    Il s'avère que cela peut brosser un tableau unique de la façon dont le cours de la vie ancienne sur Terre a été influencé par les événements dans l'espace - et a déjà révélé comment la poussière spatiale d'une collision d'astéroïdes il y a 466 millions d'années aurait pu déclencher une ère glaciaire.

    Rochers

    Les météorites sont des roches de l'espace qui sont tombées sur Terre, principalement des fragments d'astéroïdes se bousculant entre Mars et Jupiter.

    Nous savons qu'un énorme rocher s'est écrasé sur Terre il y a 66 millions d'années, tuer les dinosaures et la plupart des autres formes de vie. Cela a d'abord été émis par le lauréat du prix Nobel Luis Alvarez et son fils Walter, tous deux alors basés dans les universités de Berkeley, les Etats Unis. Ils ont dirigé l'équipe qui a découvert une fine couche de cendres riches en iridium dans les sédiments du monde entier qui s'est formée lorsque les dinosaures se sont éteints. L'iridium est extrêmement rare dans la croûte de notre planète et l'équipe a donc conclu que cet élément avait été livré par un énorme astéroïde. L'implication était que ce cataclysme a anéanti les dinosaures, avec les trois quarts de tous les autres êtres vivants.

    Le professeur Schmitz a effectué son postdoctorat avec l'équipe d'Alvarez et il est juste de dire que cela a façonné sa carrière. "Jusqu'à leur découverte, l'évolution de la vie et l'histoire de la Terre ont presque toujours été pensées comme un système fermé, " a déclaré le professeur Schmitz. " J'ai été fasciné par le fait d'essayer de relier ce qui se passe dans l'espace avec ce qui se passe sur Terre. "

    De retour en Suède en 1990, Le professeur Schmitz a lu des articles de journaux disant qu'un géologue amateur nommé Mario Tassinari avait trouvé quelques météorites fossiles dans la carrière Thorsberg sur la rive sud du lac Vänern. En ce moment, il n'y avait qu'une poignée de météorites fossiles connues de la science. Était-ce une chance d'étudier à quoi ressemblaient les météorites il y a des millions d'années et de reconstituer les effets qu'elles avaient sur Terre ? Le professeur Schmitz a appelé Tassinari et ils ont accepté de collaborer à une étude systématique de la carrière.

    Carrière

    Les carriers sculptent des plaques de calcaire pour en faire des dalles de sol. Quand ils trouvent un morceau qui semble contenir un rocher de l'espace, ils appellent le professeur Schmitz. Chaque année, ils obtiennent quatre ou cinq météorites fossiles. Ils ressemblent pour la plupart à un peu plus que des taches noires incrustées dans la roche, quelques centimètres de diamètre.

    Le professeur Schmitz s'est demandé si d'autres carrières pourraient offrir des délices similaires. Il est également allé à la chasse aux météorites dans des endroits avec le bon type de carrelage, comme la gare de Paddington à Londres.

    Mais il s'avère que Thorsberg est, pour autant que nous sachions, une pièce unique. Des conditions spéciales sont nécessaires pour préserver des météorites fossiles de grande taille en nombre raisonnable. Il faut des sédiments au fond d'un plan d'eau qui se transforment en roche très progressivement. La lenteur est cruciale, car cela permet à plus de météorites de s'accumuler sur une petite surface.

    Vers 2000, Le professeur Schmitz a commencé à penser qu'il trouvait beaucoup de pierres - à ce moment-là, il en avait près de 50 au total. Il a calculé la quantité de roche que les ouvriers de la carrière avaient creusée chaque année et l'a divisée par le nombre de météorites qu'ils ont trouvées. Cela lui disait qu'à l'époque où la roche s'était formée le flux de météorites, le nombre tombant sur une zone donnée en un temps donné, était environ 100 fois supérieure à ce qu'elle est aujourd'hui. Une zone de la taille du Pays de Galles n'aurait pas eu deux météorites par an, mais 200.

    "Je me souviens encore du jour où j'ai pensé à ça, " a déclaré le professeur Schmitz. "Je suis allé immédiatement à la carrière. "Puis-je voir vos journaux de bord ? Êtes-vous sûr d'avoir trouvé un si grand nombre de météorites dans une si petite zone ?"'

    Il n'y avait pas d'erreur. Et le professeur Schmitz a rapidement trouvé une explication. "Il y a un scénario très probable :que si quelque chose explose dans l'espace et se brise en milliards et milliards de petits morceaux, eh bien, ce que nous avons vu dans la carrière, c'est exactement ce qui se passerait."

    En 2004, Prof. Schmitz et chercheurs de l'ETH-Zürich, La Suisse, a publié un article détaillant les analyses des météorites fossiles trouvées. Cela a montré que les météorites avaient été dans l'espace pendant des périodes de temps relativement courtes - environ un million d'années - en examinant l'effet des rayons cosmiques sur leur minéralogie. Il a conclu qu'une violente collision les avait fait exploser sur une trajectoire liée à la Terre. Toujours, ces pierres étaient du menu fretin dans le grand schéma des choses; loin d'être assez grand pour provoquer un impact qui affecterait considérablement l'histoire de la Terre.

    Vous pourriez penser que le professeur Schmitz aurait voulu trouver quelque chose de plus grand. Mais ça ne marche pas comme ça. Il s'avère que les grosses météorites sont rares, mais les plus petits sont plus fréquents.

    Poussière spatiale

    Micrométéorites, autrement connu sous le nom de poussière spatiale, sont les plus courantes de toutes :on estime qu'aujourd'hui, nous recevons 100 tonnes de cette substance chaque jour. Le professeur Schmitz a estimé qu'il devait également être répandu dans le calcaire de la carrière de Thorsberg – si seulement il y avait un moyen de le trouver.

    Un minéral, chromite, dans les micrométéorites est incroyablement rustique :« C'est extrêmement résistant, il survit à tout, " a déclaré le professeur Schmitz.

    Cela lui a donné une idée, qu'il a enquêté dans le cadre d'un projet appelé Astrogeobiosphere. "J'ai dit à mon pauvre élève l'heure, "Nicolas, prenez 5 kilogrammes de roche et dissolvez-les dans de l'acide chlorhydrique.

    Cela a abouti à 10 minuscules fragments de chromite extraterrestre, chacun d'un dixième de millimètre de long. Et répéter cela à intervalles réguliers dans le calcaire a révélé qu'il y avait une énorme augmentation de la poussière spatiale dans une roche vieille de 466 millions d'années, résultats que le professeur Schmitz a publiés en 2019.

    L'arrivée de la poussière spatiale coïncide avec une période froide connue sous le nom d'âge glaciaire de l'Ordovicien moyen. Le professeur Schmitz a conclu qu'une collision massive dans la ceinture d'astéroïdes a craché à la fois de grosses météorites et un nuage de poussière gargantuesque, qui empêchait beaucoup de lumière du soleil d'atteindre la Terre, menant à une ère glaciaire. Après l'astéroïde qui a tué les dinosaures, ce serait le deuxième exemple d'un événement dans le cosmos plus large influençant profondément l'histoire de la Terre.

    "Je pense que c'est une histoire extrêmement excitante, " a déclaré le Dr Katie Joy, un scientifique planétaire à l'Université de Manchester, ROYAUME-UNI. "C'est un travail colossal et je ne les envie pas, devoir écraser des tonnes et des tonnes de roches et les faire passer à travers de l'acide."

    Elle ajoute qu'il reste encore du travail à faire pour comprendre les biais de l'échantillon. Les minéraux que le professeur Schmitz étudie ne se trouvent pas dans toutes sortes d'astéroïdes et de comètes, ce qui signifie qu'ils ne représentent pas tous les types de roches qui sont tombés de l'espace sur Terre. "Ce record est un record partiel, " elle a dit.

    Grâce à l'Astrogéobiosphère, Le professeur Schmitz a poussé ce travail encore plus loin en dissolvant 20 tonnes de roche provenant de différentes carrières, avec des échantillons de chacun représentant différentes périodes de l'histoire profonde de la Terre. L'idée était de fournir le premier croquis de la variation de la poussière spatiale entrante au fil du temps.

    Il dit que ce travail est terminé et que lui et son équipe ont une collection de différentes météorites tombées sur Terre dans un passé lointain, mais cela ne sera pas publié avant quelques mois. Cependant, les météorites fossiles continuent de révéler de nouvelles informations sur le passé de la Terre.

    "(Beaucoup de) ces météorites sont aussi différentes des météorites qui tombent aujourd'hui que certains des animaux qui vivaient à cette époque sont comparés aux animaux d'aujourd'hui, " il a dit.


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