En 2019, le vaisseau spatial OSIRIS-REx de la NASA a renvoyé des images d'un phénomène géologique que personne n'avait jamais vu auparavant :des cailloux s'envolaient de la surface de l'astéroïde Bennu. L'astéroïde semblait tirer sur des essaims de roches de la taille d'un marbre. Les scientifiques n'avaient jamais vu ce comportement d'un astéroïde auparavant, et c'est un mystère exactement pourquoi cela se produit. Mais dans un nouvel article dans Nature Astronomy , les chercheurs montrent la première preuve de ce processus dans une météorite.

"C'est fascinant de voir quelque chose qui vient d'être découvert par une mission spatiale sur un astéroïde à des millions de kilomètres de la Terre, et de trouver un enregistrement du même processus géologique dans la collection de météorites du musée", déclare Philipp Heck, conservateur Robert A. Pritzker. of Meteoritics au Chicago's Field Museum et auteur principal de Nature Astronomy étudier.

Les météorites sont des morceaux de roche qui tombent sur Terre depuis l'espace extra-atmosphérique; ils peuvent être constitués de morceaux de lunes et de planètes, mais le plus souvent, ce sont des morceaux d'astéroïdes cassés. La météorite Aguas Zarcas porte le nom de la ville costaricienne où elle est tombée en 2019; il est venu au Field Museum grâce à un don de Terry et Gail Boudreaux. Heck et son élève, Xin Yang, préparaient la météorite pour une autre étude lorsqu'ils ont remarqué quelque chose d'étrange.

"Nous essayions d'isoler de très petits minéraux de la météorite en la congelant avec de l'azote liquide et en la décongelant avec de l'eau chaude, pour la briser", explique Yang, étudiant diplômé au Field Museum et à l'Université de Chicago et premier du journal. auteur. "Cela fonctionne pour la plupart des météorites, mais celle-ci était un peu bizarre :nous avons trouvé des fragments compacts qui ne se brisaient pas."

Heck dit qu'il n'est pas rare de trouver des morceaux de météorite qui ne se désintègrent pas, mais les scientifiques se contentent généralement de hausser les épaules et de sortir le mortier et le pilon. "Xin avait un esprit très ouvert, il a dit :'Je ne vais pas écraser ces cailloux en sable, c'est intéressant'", dit Heck. Au lieu de cela, les chercheurs ont conçu un plan pour comprendre ce qu'étaient ces cailloux et pourquoi ils étaient si résistants à la rupture.

"Nous avons fait des tomodensitogrammes pour voir comment les cailloux se comparaient aux autres roches composant la météorite", explique Heck. "What was striking is that these components were all squished— normally, they'd be spherical— and they all had the same orientation. They were all deformed in the same direction, by one process." Something had happened to the pebbles that didn't happen to the rest of the rock around them.

"This was exciting, we were very curious about what it meant," says Yang.

The scientists had a clue, though, from the 2019 OSIRIS-REx findings. From there, they put together a hypothesis, which they supported with physical models. The asteroid underwent a high-speed collision, and the area of impact got deformed. That deformed rock eventually broke apart due to the huge temperature differences the asteroid experiences when it rotates, since the side facing the sun is more than 300° F warmer than the side facing away. "This constant thermal cycling makes the rock brittle, and it breaks apart into gravel," says Heck.

These pebbles are then ejected from the asteroid's surface. "We don't yet know what the process is that ejects the pebbles," says Heck— they might be dislodged by smaller impacts other space collisions, or they might just get released by the thermal stress the asteroid undergoes. But once the pebbles are disturbed, Heck says, "you don't need much to eject something— the escape velocity is very low." A recent study of Bennu revealed that its surface is loosely bound and behaves like popcorn in a bucket.

The pebbles then entered a very slow orbit around the asteroid, and eventually, they fell back down to its surface further away where there was no deformation. Then, Heck and Yang say, the asteroid underwent another collision, the loose mixed pebbles on the surface got transformed into a solid rock. "It basically packed everything together, and this loose gravel became a cohesive rock," says Heck. The same impact may have dislodged the new rock, sending it careening into space. Eventually, that chunk fell to Earth as the Aguas Zarcas meteorite, carrying evidence of the pebble mixing.

This could explain the pebbles present in Aguas Zarcas, making the meteorite the first physical evidence of the geological process observed by OSIRIS-REx on Bennu. "It provides a new way of explaining the way that minerals on the surfaces of asteroids get mixed," says Yang.

That's a big deal, Heck says, because for a long time, scientists assumed that the main way that the minerals on the surfaces of asteroids get rearranged is through big crashes, which don't happen very often. "From OSIRIS-REx we know that these particle ejection events are much more frequent than these high-velocity impacts," says Heck, "so they probably play a more important role in determining the makeup of asteroids and meteorites."

Aguas Zarcas is the first meteorite to show signs of this behavior, but it's probably not the only one. "We would expect this in other meteorites," says Heck. "People just haven't looked for it yet." + Explorer plus loin

'Fireball' meteorite contains pristine extraterrestrial organic compounds