La météorite de Winchcombe, fenêtre sur les secrets du système solaire

Découverte au Royaume-Uni, cette roche spatiale d'une incroyable rareté pourrait aider les scientifiques à lever le voile sur l'apparition de l'eau sur Terre ou l'émergence des premières formes de vie.

Publication 15 mars 2021 à 16:09 CET
meteorite

Ce fragment de météorite a récemment été retrouvé dans une allée de Winchcombe, en Angleterre. C'est un genre rare et ancien de météorite connu sous le nom de chondrite carbonée et sa composition pourrait aider les scientifiques à en apprendre plus sur les balbutiements du système solaire.

Photographie de Musée d'histoire naturelle de Londres

Dans la nuit du 28 février, un corps rocheux a transpercé le ciel et embrasé l'atmosphère au-dessus de l'Angleterre. Cette impressionnante boule de feu a été détectée par un réseau international de caméras dédié à la surveillance des météorites et une équipe de scientifiques a pu être dépêchée dans la ville endormie de Winchcombe. Un fragment de la météorite a été découvert dans une allée et un autre dans un champ jonché d'excréments de moutons.

Environ 510 grammes de roche spatiale ont été récupérés à ce jour avant d'être expédiés à différentes institutions scientifiques triées sur le volet pour une première série d'analyses, principalement au musée d'histoire naturelle de Londres. Il était crucial de transporter le plus promptement possible ces échantillons vers les laboratoires afin d'éviter la contamination par l'environnement terrestre de ces matériaux spatiaux quasi inaltérés.

Première découverte du genre au Royaume-Uni depuis trois décennies, cette météorite est un type plutôt rare appelé chondrite carbonée. Ces fragments d'un âge canonique contiennent non seulement les éléments constitutifs des planètes, mais également des composants qui pourraient expliquer l'apparition de l'eau sur Terre ou encore les prémices de la vie.

« C'est un peu la météorite magique qui fascine beaucoup de monde, » déclare Katherine Joy, spécialiste des météorites rattachée à l'université de Manchester.

Curieusement, au premier regard, la composition chimique, les minéraux et les textures de la météorite ne renvoient à aucun type précis de chondrite carbonée. À ce stade, chaque fragment étudié semble légèrement différent du précédent.

« C'est peut-être un nouveau type de météorite, une nouvelle classe ou quelque chose que nous n'avons jamais vu auparavant, » suggère Luke Daly, spécialiste des météorites rattaché à l'université de Glasgow. Nous sommes face à une intrigante possibilité, mais de plus amples recherches seront nécessaires pour se prononcer dans un sens ou dans l'autre.

Les travaux scientifiques sur celle qui portera probablement le nom de météorite de Winchcombe ne font que commencer, mais face à la rareté de ce corps céleste et la rapidité de sa découverte la communauté des passionnés de météorites déborde d'ores et déjà d'enthousiasme.

« Nous sommes tous fous de joie, » déclare Sara Russell, planétologue au musée d'histoire naturelle de Londres. « Pour notre section des météorites, elle représente, je pense, l'acquisition la plus importante à ce jour. »

 

CAPSULE TEMPORELLE CÉLESTE

Des météorites s'écrasent sur Terre tout le temps, mais la plupart ne sont pas suffisamment grandes pour annoncer leur venue à travers un spectacle pyrotechnique. Même lorsque c'est le cas, elles finissent bien souvent leur course dans l'océan. La grande majorité des météorites sont retrouvées dans les déserts, notamment le désert froid de l'Antarctique, une vaste étendue de glace dont les courants acheminent les débris spatiaux vers des zones spécifiques où le noir des météorites se distingue aisément sur le fond blanc qui caractérise le continent.

Le Royaume-Uni est un petit territoire, ce qui réduit la probabilité qu'il soit frappé par des météorites et le cas échéant, celles-ci sont difficiles à trouver au milieu des villes ou de la végétation. Il arrive toutefois que des roches venues de l'espace tombent par hasard sous le nez des habitants. En 1964, le soir du réveillon de Noël, une météorite est « arrivée sous un sapin de Noël après avoir rebondi dans l'allée et traversé la fenêtre d'une maison, » raconte Matthew Genge, spécialiste des météorites pour l'Imperial College de Londres.

Ces dernières années, les chasseurs de météorite au Royaume-Uni ont augmenté leurs chances de succès en installant des caméras conçues pour traquer les boules de feu, ou bolides, et utilisées pour localiser les sites où ont atterri les fragments. En dix ans, six réseaux distincts de caméras braquées sur le ciel, initialement gérés par des amateurs ou des chercheurs professionnels, ont été intégrés au programme U.K. Fireball Alliance.

Ces caméras « sont pointées vers le ciel en permanence, » elles enregistrent en continu, à la recherche du moindre flash ou d'objets filant à travers le ciel, explique Jim Rowe, organisateur du groupe. Pendant la pandémie, il a écrit le code informatique permettant à ces réseaux individuels de communiquer entre eux afin de ne rater aucun objet tombant sur Terre.

Le système a identifié quelques boules de feu au cours des cinq dernières années, mais les sites d'impact ne se prêtaient pas à la récupération des fragments. Il y a quelques années, « une météorite est tombée de l'une de ces boules de feu directement dans la mer du Nord, » indique Daly, passant à côté des terres avoisinantes du Royaume-Uni, du nord de l'Europe et de la Norvège où elle aurait pu être recueillie.

 

BIENVENUE À WINCHCOMBE

Fin février, après des années d'observation et d'attente, une boule de feu a été filmée pendant six secondes alors qu'elle disséminait des fragments de météorite à travers le Gloucestershire, un comté du sud-est de l'Angleterre. La trajectoire a immédiatement été analysée par une équipe internationale de chercheurs en collaboration avec l'U.K. Fireball Alliance, la zone d'impact a pu être localisée et des experts en provenance de toute l'Angleterre sont descendus sur la ville de Winchcombe et sa région.

Après avoir ratissé la zone pendant plusieurs jours, les scientifiques ont contacté la presse locale et demandé à la population de les aider à trouver des fragments de roche sortant de l'ordinaire. Les experts ont alors reçu de tout le pays des photographies de potentiels fragments de météorite.

À son réveil, une famille a découvert des fragments de roche noire aux côtés de traces semblables à de la suie dans son allée. Après avoir entendu parler de la boule de feu, ils ont rapidement compris que ces débris étaient de nature météoritique et ont signalé leur découverte au UK Meteor Observation Network. À peine douze heures après l'impact, un gros morceau de météorite était déjà empaqueté, prêt à être récupéré par les experts.

« C'est une démonstration d'altruisme que de reconnaître l'importance de cette découverte pour la science et de vouloir y contribuer, » déclare Joy.

Daly et sa compagne Mira Ihasz sont allés prêter main-forte à un groupe qui passait au peigne fin un champ voisin truffé d'excréments de moutons. Lorsqu'une roche traverse l'atmosphère terrestre, la matière fond puis se solidifie en formant une coquille noire, et avec leur couleur sombre les déjections ressemblaient malencontreusement à des croûtes calcinées de météorites.

« Voilà une autre crotte prometteuse, comme on commençait à les appeler, » se souvient Daly. Ce n'est qu'après cinq jours de recherche que Mira Ihasz est enfin tombée sur un morceau de choix.

Le fragment en question a été découvert à environ 400 mètres du site d'atterrissage prévu par les modèles informatiques, un niveau de précision remarquable, mais pas suffisant pour leurs créateurs qui d'après Daly ont exprimé une certaine déception.

 

« UNE BOULE DE BOUE DES ORIGINES »

Les premières analyses ont déterminé que la météorite était une chondrite carbonée : des corps rocheux aussi âgés que le système solaire dont le nom fait référence à leur composition riche en carbone. Ces roches spatiales sont plutôt rares. Et pour cause, sur les 65 209 météorites répertoriées, seules 2 639 sont des chondrites carbonées.

La plupart du temps, les origines précises des météorites restent un mystère. Mais grâce aux informations détaillées sur la trajectoire d'entrée de la météorite de Winchcombe, celle-ci a pu être retracée à la partie externe de la ceinture d'astéroïdes, entre Mars et Jupiter.

« Savoir d'où vient cet objet et ce qu'il est, c'est vraiment une chance, » déclare Joy. Avec ces connaissances, il est plus facile de trouver le type d'astéroïde duquel s'est détachée la météorite et cela aide également les scientifiques à comprendre les différents types de perturbation dans l'espace capables d'envoyer des objets dans notre direction.

Bien que la météorite de Winchcombe présente des caractéristiques renvoyant à différents types de chondrites carbonées, ce qui pourrait faire d'elle un élément totalement nouveau, la première analyse chimique a permis de l'associer au groupe CM, un type de météorites qui contient, entre autres, des minéraux à forte teneur en eau.

« C'est une boule de boue des origines, » déclare Genge de l'Imperial College de Londres. À ce jour, nous n'en avons trouvé que 652.

Comparées aux autres types de météorites, les chondrites CM « sont incroyablement fragiles, » explique Daly. Leurs minéraux se dégradent rapidement au contact de l'atmosphère humide de la Terre ; exposées trop longtemps aux éléments, « elles se transforment tout simplement en poussière. »

« Compte tenu de leur fragilité, la rapidité avec laquelle ont été recueillis les fragments a joué un rôle crucial, » souligne Joy. « Cet échantillon a été emballé puis est arrivé au musée dans les 36 à 48 h après sa chute, ce qui ne se produit pas souvent. » Cette réactivité signifie que les composants de la météorite ont été presque parfaitement préservés ; ils auront beaucoup à nous apprendre sur les débuts du système solaire et la planète luxuriante sur laquelle nous vivons aujourd'hui.

 

SECRETS COSMIQUES

Parmi les secrets dissimulés dans les roches comme la météorite de Winchcombe figure notamment la façon dont la Terre a pu accumuler un tel volume d'eau. L'impact cataclysmique qui a donné naissance à la Lune il y a 4,5 milliards d'années a probablement emporté une grande partie de l'eau stockée sur Terre à l'époque.

Quant à savoir si l'eau de surface actuelle a jailli des entrailles de notre planète à travers les éruptions volcaniques ou si elle provient principalement de la collision d'astéroïdes détrempés, le débat fait encore rage. En étudiant les minéraux hydratés contenus dans les chondrites carbonées, indique Russell, nous pourrions découvrir les processus qui ont rempli les océans de notre monde moderne.

Par ailleurs, les chondrites CM contiennent généralement différents types de molécules organiques, notamment des acides aminés et des sucres, et cette météorite ne devrait pas faire exception. Les astéroïdes qui ont bombardé la Terre primitive ont pu déposer cette matière organique et, peut-être, procurer les éléments essentiels à la formation des premiers organismes vivants.

« Cette chimie organique a peut-être accéléré les origines de la vie sur Terre, » suggère Genge.

Les météorites nous offrent également une fenêtre sur l'époque qui précède la formation de la Terre. La météorite de Winchcombe présente des caractéristiques appelées inclusions minérales riches en calcium et en aluminium (CAI). « Ce sont les plus vieux solides du système solaire, et c'est vraiment génial, » déclare Russell.

La composition chimique des CAI suggère qu'elles se sont toutes formées au même endroit et au même moment, il y a 4,56 milliards d'années juste à côté du Soleil, avant d'être soudées à la matière rocheuse agglutinée dans les confins glacés de notre système solaire. L'extraordinaire périple de ce matériau vers les limites de notre système solaire n'est pas facile à expliquer, mais l'analyse d'un plus grand nombre de CAI devrait permettre de lever le voile sur la façon dont la matière se déplaçait et se mélangeait à mesure que les planètes se formaient et le système solaire évoluait vers sa forme moderne.

Par ailleurs, les chondrites CM contiennent fréquemment des éléments comme du graphite et des grains de diamants qui sont, remarquablement, plus âgés que le système solaire lui-même. Leur composition chimique est si différente de ce que contient notre système solaire que les scientifiques pensent qu'ils proviennent de l'atmosphère d'étoiles géantes ou se sont formés dans les explosions en supernova avant de dériver vers notre voisinage cosmique encore en formation.

De tels éléments ont été « propulsés dans l'univers où ils ont flotté pendant des centaines de millions d'années avant de s'effondrer vers l'intérieur pour former notre système solaire, » déclare Genge. Bien que ces joyaux primitifs n'aient pas encore été identifiés dans la météorite de Winchcombe, les scientifiques s'attendent fortement à ce qu'elle contienne des poussières qui précèdent le système solaire, comme toute autre chondrite CM.

Le cas échéant, la météorite de Winchcombe pourrait non seulement détenir les clés de l'histoire de notre voisinage autour du Soleil, mais aussi les fantômes d'autres systèmes planétaires effacés par le temps ; et les efforts internationaux visant à déchiffrer ses nombreux secrets ne font que commencer.

 

Cet article a initialement paru sur le site nationalgeographic.com en langue anglaise.

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