En développant plusieurs systèmes expérimentaux innovants, Les chercheurs financés par l'UE ont désormais une meilleure indication de la quantité de poussière cosmique qui pénètre dans l'atmosphère terrestre et de son impact.

Notre système solaire est un endroit rempli de poussière. Au fur et à mesure que les comètes voyagent autour de leurs orbites et près du soleil, elles commencent à s'évaporer, laissant une traînée de poussière cosmique dans leur sillage. Ces particules de poussière pénètrent ensuite dans l'atmosphère terrestre à une vitesse très élevée – de l'ordre de 40 000 à 260 000 km/h – où elles entrent en collision avec les molécules d'air. Cette collision provoque alors un échauffement éclair et une fusion et une évaporation ultérieures des particules.

'Parfois, cette poussière est visible comme des météores, ce qui est le cas des particules de poussières supérieures à 2 mm, ", déclare John Plane, chef de projet CODITA. "Mais la majeure partie de la masse de poussière entrant dans l'atmosphère est si petite qu'elle ne peut être observée qu'à l'aide de radars météoriques spécialisés." D'autant plus, L'avion dit que même si nous savons que la poussière est là, il y a peu d'indications sur la quantité de poussière cosmique qui pénètre dans l'atmosphère terrestre - la fourchette des estimations étant comprise entre 3 et 300 tonnes par jour - et sur son impact.

Purifier l'air

Le projet CODITA travaille à éclaircir cette question. Pour y parvenir, le projet a lancé deux systèmes expérimentaux réussis pour étudier la chimie des molécules métalliques et des ions produits par l'évaporation des météores. D'après Plan, le premier système a détecté les molécules métalliques à l'aide d'un réacteur à tube d'écoulement, couplé à un spectromètre de masse à temps de vol. Le système utilise un rayonnement laser pulsé pour ioniser doucement les molécules métalliques. «Pour la première fois, nous avons pu étudier avec succès les réactions d'espèces métalliques telles que les oxydes et hydroxydes métalliques, qui se sont révélés indétectables par d'autres méthodes, " dit Plane.

La deuxième expérience a également utilisé un tube d'écoulement, cette fois avec une source plasma et couplée à un spectromètre de masse quadripolaire. « Avec ce système, nous pouvons étudier la recombinaison dissociative d'ions contenant du métal avec des électrons, qui est la principale voie de neutralisation des ions présents dans la haute atmosphère, " ajoute Plane.

Une poubelle polaire

Ces expériences – combinées à un modèle astronomique de l'évolution de la poussière dans le système solaire et à des mesures radar haute performance – montrent qu'environ 40 tonnes de poussière cosmique pénètrent quotidiennement dans l'atmosphère terrestre.

Mais alors quoi? Sûr, notre atmosphère peut sembler avoir besoin d'un bon dépoussiérage, mais quel est l'effet? Selon le projet CODITA, beaucoup :« Les métaux injectés dans l'atmosphère par l'évaporation des particules de poussière sont la cause directe ou indirecte d'un ensemble de phénomènes, " dit Plane.

Par exemple, les métaux se condensent en une poussière très fine appelée fumée météorique, qui joue un rôle dans la formation des nuages ​​noctilucents. Ces nuages ​​de glace se produisent dans les régions polaires à une hauteur de 82 km pendant les mois d'été. 'Les nuages ​​sont apparus pour la première fois en 1886, et leur occurrence croissante semble être le signe d'un changement climatique dans l'atmosphère moyenne, où la vapeur d'eau augmente et les températures baissent en raison de l'augmentation des niveaux de gaz à effet de serre - l'inverse de la basse atmosphère, " dit Plane. "La fumée météorique affecte également les nuages ​​stratosphériques polaires qui provoquent l'appauvrissement de la couche d'ozone, et le dépôt de fer cosmique dans l'océan Austral fournit un nutriment essentiel pour le plancton, qui attirent le dioxyde de carbone de l'atmosphère.

Maintenant, grâce au travail du projet CODITA, il est possible de modéliser les effets de la poussière cosmique sur une base cohérente et depuis le système solaire externe jusqu'à la surface de la Terre. Mais la portée du projet ne se limite pas à la Terre. Pour mieux comprendre les effets de la poussière cosmique sur l'atmosphère d'une planète, le projet explore également les impacts de la fumée météorique dans d'autres corps du système solaire, y compris la chimie à haute température sur Vénus, la formation de nuages ​​nocturnes sur Mars, et la production de benzène sur Titan.