« Il y a 4 milliards d’années, des pluies de comètes ont apporté 22 % du xénon terrestre »

Le xénon détecté en 2016 par Rosetta sur Tchouri n’a rien de commun avec celui des météorites ou du soleil, révèle une étude publiée dans Science. Mais on en retrouve une fraction dans l’atmosphère terrestre, ce qui suggère que des comètes y pleuvaient régulièrement il y a 4 milliards d’années.

La mission Rosetta n’a pas dit son dernier mot, ni livré tous ses secrets. De nouvelles analyses du gaz de xénon détecté dans le panache de 67P/Churyumov-Gerasimenko, réalisées par l’équipe du Français Bernard Marty, viennent de montrer que cet élément, dans l’atmosphère terrestre, aurait en fait la même origine. De quoi appuyer l’hypothèse selon laquelle des comètes auraient se seraient intensément désintégrées dans l’atmosphère primitive de notre Terre et auraient contribué à sa composition actuelle ! Les résultats ont été publiés dans la prestigieuse revueScience.

Comment le xénon, cet élément qui figure gaz rares du tableau périodique des éléments, a-t-il pu jouer ce rôle de marqueur ? En fait, ce dernier a été détecté par Rosetta lors de son survol du 14 au 31 mai 2017 de la chevelure (aussi appelée coma) de la comète. Ce panache de gaz et de poussières se forme par sublimation des glaces du noyau à l’approche du soleil … or, les glaces de Tchouri sont plus vieilles que le système solaire !

Spectomètre

. C’est l’instrument ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer For Ion and Neutral Analysis) de l’ESA, embarqué sur la sonde Rosetta, qui a permis de d’étudier le gaz noble, et notamment sa composition isotopique, c’est à dire son nombre de neutrons. C’est là que les astrophysiciens ont rencontré une sacrée surprise : le xénon de Tchouri est moins riche en isotopes lourds (c’est à dire, en 136Xe) que le Xénon qu’on trouve couramment sur Terre. C’est ce que montre le graphe ci-dessous, extrait de la publication. « La courbe de répartition isotopique observée sur Tchouri ne correspond pas à celle des météorites ou du vent solaire », écrivent les chercheurs. En revanche, considérer un « mélange entre le xénon de Tchouri et celui du système solaire permet de reconstituer précisément la composition de l’atmosphère terrestre primordiale » (notée U-Xe ci-dessous).

1/5 de l’atmosphère terrestre due aux comètes

Verdict : le xénon pré-stellaire de Tchouri interviendrait à hauteur de « 17 à 27% dans l’atmosphère actuelle », ce qui signifie que la Terre a certainement été alimentée en xénon par de nombreuses comètes qui s’y seraient écrasées pendant la formation de son atmosphère. Quant au xénon restant, dit « chondritique », il proviendrait des météorites ayant frappé la Terre, … ou des morceaux de météorites qui entrent en composition du noyau terrestre, révèle aussi l’étude.

Pluies célestes

À quand remonte cette époque lointaine où les comètes et les météorites pleuvaient régulièrement sur la Terre ? Les chercheurs la datent à l’Hadéen, tout premier éon géologique de l’histoire de la Terre… soit donc il y a environ 4 milliards d’années environ. Les données recueillies durant la mission Rosetta, qui a tiré officiellement sa révérence fin 2016, alimenteront encore au moins une décennie de publications. Et celle-ci ne manque pas de panache.

Sources

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