Martin Suttle aux falaises blanches prélevant des échantillons de roche calcaire. Crédit :Imperial College de Londres
Des chercheurs de l'Imperial College de Londres rapportent que les falaises blanches de Douvres contiennent des restes fossilisés de poussière cosmique.
L'importance de cette découverte, publié dans la revue Lettres des sciences de la Terre et des planètes , est que la poussière cosmique fossilisée pourrait fournir une nouvelle source d'informations sur le système solaire primitif.
Monsieur Martin Suttle, auteur principal et chercheur de troisième cycle du Département des sciences et de l'ingénierie de la Terre de l'Impériale, a déclaré:"Les falaises blanches emblématiques de Douvres sont une source importante de créatures fossilisées qui nous aident à déterminer les changements et les bouleversements que la planète a subis il y a plusieurs millions d'années. C'est tellement excitant parce que nous avons maintenant découvert que la poussière spatiale fossilisée est enterré à côté de ces créatures, ce qui peut également nous fournir des informations sur ce qui se passait dans notre système solaire à l'époque."
L'équipe rapporte également dans une étude distincte publiée dans la revue Géologie qu'ils ont découvert un moyen de déterminer si la poussière cosmique était riche en argile. Les argiles ne peuvent se former que s'il y a de l'eau, ainsi, une méthode de détermination de la teneur en argile pourrait agir comme une baguette de divination cosmique pour déterminer la présence d'astéroïdes riches en eau dans notre système solaire.
Les motifs microscopiques complexes sur un spécimen de poussière cosmique fossilisé. Crédit :Imperial College de Londres
Dr Matt Genge, auteur principal du Département des sciences et de l'ingénierie de la Terre du Collège, dit :« Dans un futur lointain, les astéroïdes pourraient offrir aux explorateurs de l'espace habité des escales précieuses lors de longs voyages. Pouvoir s'approvisionner en eau est vital car elle peut être utilisée pour boire, pour fabriquer de l'oxygène et même du carburant pour alimenter les engins spatiaux. La pertinence de notre étude est que les particules de poussières cosmiques qui atterrissent sur Terre pourraient finalement être utilisées pour localiser ces astéroïdes riches en eau, fournissant un outil précieux pour cartographier cette ressource."
Étude des falaises blanches de Douvres
De la poussière cosmique a déjà été trouvée dans des roches vieilles de 2,7 milliards d'années. Cependant, jusqu'à présent, seule la poussière cosmique très bien conservée pouvait être étudiée par les chercheurs. L'importance de leur nouvelle étude, selon M. Suttle, est que la poussière cosmique fossilisée moins bien conservée peut désormais également être localisée et examinée en détail.
Précédemment, les scientifiques ne savaient pas que les falaises blanches de Douvres contenaient de la poussière cosmique fossilisée, bien qu'il ait été localisé dans d'autres roches auparavant.
Un fossile de poussière cosmique avec une structure cristalline semblable à un arbre de Noël. Crédit :Imperial College de Londres
Les chercheurs suggèrent que la raison pour laquelle il a été négligé est que le processus de fossilisation masquait la véritable identité des particules de poussière. En effet, lorsque la poussière s'est fossilisée, elle a remplacé le contenu minéral d'origine par différents matériaux. Dans le même temps, les minéraux d'origine des premières créatures fossilisées étaient également remplacés par des matériaux similaires, masquant l'identité des particules spatiales.
L'équipe a déterminé que de la poussière cosmique fossilisée était présente dans les échantillons de craie en repérant leur structure sphérique distinctive et la forme en forme d'arbre de Noël de leur contenu cristallin.
En termes géologiques, les particules de poussière cosmiques immaculées sont un enregistrement relativement récent des événements dans le système solaire. Maintenant qu'ils ont localisé une nouvelle source de poussière cosmique, qui est beaucoup plus ancien, l'équipe dit que cela pourrait les aider à comprendre les événements au-delà de la Terre tels que les collisions majeures entre les astéroïdes, qui se sont produits beaucoup plus tôt, peut-être même il y a environ 98 millions d'années - une époque où les enregistrements de poussière cosmique étaient difficiles à déterrer.
Les trous dans cette particule de poussière cosmique montrent où l'eau a bouillonné à la surface et s'est vaporisée. Crédit :Imperial College de Londres
Canne de divination poussière cosmique
Dans l'étude de la revue Géologie , les chercheurs impériaux ont calculé que les cristaux d'olivine dans la poussière cosmique agissent comme un proxy pour les particules d'argile et la présence d'eau.
Lorsque la poussière cosmique pénètre dans l'atmosphère, elle peut atteindre des températures brûlantes de plus de 600 degrés Celsius, ce qui provoque des transformations de son contenu minéral d'origine qui se transforment en verre et en cristaux. La chaleur vaporise également toute trace de molécules d'eau, rendant difficile de déterminer s'il était présent.
Maintenant, Le Dr Genge et ses collègues ont analysé des études antérieures et effectué des calculs pour déterminer que les morceaux brisés de cristaux d'olivine contenus dans la poussière cosmique sont une approximation de l'eau. En effet, la perte d'eau de la particule intérieure a un effet de refroidissement conduisant à des différences extrêmes de température entre la surface et le cœur de la particule. Les cristaux d'olivine se brisent lorsqu'une partie est plus chaude que le reste car d'énormes contraintes se développent en raison des différences d'expansion.
Le Dr Genge a calculé qu'environ 75 % de la poussière cosmique qui atterrit sur Terre contient des cristaux d'olivine brisés. Comme les particules de poussière cosmique sont les restes pulvérisés des collisions d'astéroïdes et de comètes dans notre système solaire, cela suggère que la teneur en argile et donc la teneur en eau de ces roches spatiales sont élevées.
Maintenant que l'équipe sait que les astéroïdes riches en argile peuvent être abondants, la prochaine étape les verra essayer de retracer les origines de la poussière cosmique jusqu'aux astéroïdes en orbite autour du système solaire. Ils prévoient de le faire en comparant la façon dont la poussière cosmique et les astéroïdes réfléchissent le rayonnement infrarouge pour trouver des astéroïdes parents qui correspondent aux signatures infrarouges des particules de poussière.