Lorsqu'un météoroïde voyage dans l'espace, le rayonnement solaire laisse des empreintes distinctives sur sa couche externe. Avec des collègues, Le chercheur de l'ETH Antoine Roth a développé de nouvelles techniques analytiques pour détecter ces empreintes, permettant à l'équipe de reconstituer les voyages spatiaux des météorites.

Le discret, La petite pierre qui a été analysée avec un équipement de haute technologie s'appelle Jiddat al Harasis 466. Elle a parcouru un long chemin avant d'entrer dans l'atmosphère terrestre et d'atterrir dans le désert d'Oman. "Nous pensons que Jiddat al Harasis 466 s'est formé il y a 4 millions d'années à la suite d'un crash de blocs plus gros dans la ceinture d'astéroïdes entre Mars et Jupiter, " explique Antoine Roth de l'Institut de géochimie et de pétrologie de l'ETH Zurich. Ensuite, après un transfert rapide de la ceinture d'astéroïdes à la Terre, il s'échauffait intensément lors de l'entrée dans l'atmosphère et perdait beaucoup de matière. Ce qui était à l'origine une pierre d'un rayon de deux centimètres s'est transformé en une météorite d'un centimètre.

Jiddat al Harasis 466 est l'une des 25 petites météorites que Roth a choisies pour son étude, qui doit maintenant être publié par la revue Météorites et sciences planétaires . Pour en savoir plus sur l'historique des échantillons, il cherchait le néon :un gaz noble qui peut être produit par le rayonnement solaire énergétique, par exemple lorsqu'il sépare les atomes de magnésium qui font partie de la matière rocheuse. Connaître la quantité de néon produite par les rayons cosmiques solaires permet aux scientifiques de déterminer à quelle distance du soleil et combien de temps une météorite a voyagé dans l'espace. "C'est comme pouvoir savoir si ses amis ont passé leurs vacances sur une plage ensoleillée ou dans un endroit froid à cause de leur bronzage, " dit Roth, qui est également membre du Pôle national suisse de compétence en recherche PlanetS.

Précédemment, néon produit par les rayons cosmiques solaires avait été trouvé dans des météorites martiennes, mais pas dans les "chondrites" ordinaires provenant de la ceinture d'astéroïdes. "Cela peut être le résultat d'un biais d'échantillonnage, " Roth dit, "parce que le néon produit par le rayonnement solaire est mieux conservé dans les météorites avec de petits rayons pré-atmosphériques - et ces spécimens ne sont souvent étudiés que s'ils appartiennent à des classes inhabituelles ou rares." Comme les rayons cosmiques solaires ne pénètrent que de quelques centimètres dans la matière rocheuse, avec des échantillons plus gros, le néon se perd lors de l'ablation de la météorite lors de son entrée dans l'atmosphère terrestre. Mais dans de petits échantillons, le gaz noble peut être conservé au centre.

Échantillons du projet Omanais-Suisse

A la recherche de petites météorites, le scientifique a trouvé une riche collection au Muséum d'histoire naturelle de Berne, qui a coordonné plusieurs campagnes de recherche de météorites à Oman. A l'aide d'un laser infrarouge et d'un spectromètre de masse à l'Université de Berne, les chercheurs ont pu extraire le néon des échantillons et mesurer ses concentrations isotopiques :cela leur permet de déterminer la proportion de gaz noble provenant des rayons cosmiques solaires plutôt que des rayons cosmiques galactiques. Pour analyser les données mesurées et calculer le taux de production réel, Roth et ses collègues ont développé un nouveau modèle physique qui prédit également la distance moyenne au soleil à laquelle le météoroïde a été irradié.

Par conséquent, Roth a trouvé du néon produit par le rayonnement solaire dans 4 des 25 chondrites étudiées. Certains des échantillons qui n'ont pas montré le gaz noble recherché faisaient probablement partie d'une pierre plus grosse qui s'est d'abord effondrée lors de l'entrée dans l'atmosphère terrestre. "Nos données indiquent que le néon produit par les rayons cosmiques solaires n'est en aucun cas limité aux météorites martiennes, " résume le membre de PlanetS. Dans une étude à venir, il analysera des météorites collectées par la NASA en Antarctique. Puisqu'il a besoin de petits échantillons qui pèsent moins de 10 grammes chacun, il n'a pas été trop compliqué d'obtenir du matériel approprié – bien que les chondrites soient détruites lors de l'analyse.