Depuis qu’il a appris pour la première fois la chute de l’étrange météore sur Terre, l’astrophysicien Avi Loeb est déterminé à découvrir s’il s’agissait en fait d’un artefact extraterrestre qui s’était écrasé dans l’océan Pacifique.
Maintenant, le professeur et astrophysicien théoricien de l’Université de Harvard dit que lui et une équipe de scientifiques sont un pas de plus vers cette détermination après avoir récupéré des débris suspects du météore en juin au large des côtes de la Papouasie-Nouvelle-Guinée. Mardi, Loeb a déclaré dans un communiqué de presse que les premières analyses suggèrent que ces petits objets métalliques sont en fait d’origine interstellaire.
Les résultats ne répondent peut-être pas encore à la question de savoir si les sphères métalliques sont d’origine artificielle ou naturelle, mais Loeb dit que l’équipe est maintenant convaincue que ce qu’ils ont trouvé est inégalé par aucun alliage existant dans notre système solaire.
« C’est une découverte historique car c’est la première fois que les humains mettent la main sur des matériaux d’un grand objet venu sur Terre de l’extérieur du système solaire », a écrit Loeb mardi sur Medium, où il a documenté l’expédition et les études qui en ont résulté. . « Le succès de l’expédition illustre la valeur de prendre des risques en science contre vents et marées comme une occasion de découvrir de nouvelles connaissances. »
Dirigée par Loeb, l’équipe de scientifiques et de chercheurs a engagé EYOS Expeditions et a embarqué en juin à bord d’un navire appelé Silver Star à destination de la Papa New Guinea.
C’est dans le nord du pays que pendant deux semaines, l’équipage, financé à hauteur de 1,5 million de dollars par l’homme d’affaires Charles Hoskinson, a tenté de récupérer les restes d’une météorite inhabituelle qu’ils ont appelée IM1 et qui s’était écrasée dans l’atmosphère terrestre en 2014.
Les données du météore enregistrées par les capteurs du gouvernement américain sont passées inaperçues pendant cinq ans jusqu’à ce que Loeb et Amir Siraj, alors étudiant de premier cycle à Harvard, le trouvent en 2019 et publient leurs conclusions. Cependant, il n’a pas fallu attendre trois ans de plus pour que le commandement spatial américain annonce dans une lettre envoyée à la NASA en mars 2022 que l’objet provenait d’un autre système solaire.
La révélation a été une justification pour Loeb, co-fondateur du projet Galileo, un programme de recherche du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics dédié à la recherche scientifique de technologie extraterrestre. Sept mois plus tard, lui et son équipe étaient à 53 milles au large des côtes de l’île de Manus, peignant plus de 100 milles au large du fond de l’océan avec un traîneau transportant des aimants attachés à un treuil sur le pont du navire.
Par chance, ils ont trouvé ce qu’ils cherchaient : plus de 700 sphérules de taille submillimétrique le long de 26 promenades en traîneau, si minuscules qu’elles ne peuvent être vues qu’au microscope.
« C’est une découverte historique, marquant la première fois que les humains possèdent des matériaux d’un grand objet interstellaire », a déclaré Hoskinson dans un communiqué. « Je suis extrêmement satisfait des résultats de cette analyse scientifique rigoureuse. »
Une étude réalisée en mars a expliqué l’orbite étrange de la comète comme un mécanisme physique simple que l’on pensait commun à de nombreuses comètes glacées: le dégazage de l’hydrogène lorsque la comète se réchauffe avec la lumière du soleil.
Sans se décourager, Loeb a également commencé à étudier le catalogue de boules de feu au Center for Near-Earth Object Studies de la NASA à cette époque.
Cela l’a conduit, lui et Siraj, à découvrir des données sur IM1, qui ont été détectées pour la première fois en 2014.
Bien qu’il soit trop petit pour être remarqué par les télescopes grâce à sa réflexion sur la lumière du soleil, sa collision avec la Terre a généré une boule de feu enregistrée par des capteurs du gouvernement américain. Parce que le météore se déplaçait à deux fois la vitesse de presque toutes les étoiles près du soleil, Loeb et Siraj ont conclu dans un article publié en novembre dans l’Astrophysical Journal que la boule de feu, comme 'Oumuamua, devait être interstellaire.
Les premières analyses montrent que certaines sphérules sur le trajet de la météorite contiennent des « abondances extrêmement élevées » d’une composition sans précédent d’éléments lourds.
Les chercheurs de l’équipe affirment que la composition du béryllium, du lanthane et de l’uranium, étiquetée comme composition « BeLaU », ne correspond pas aux alliages terrestres naturels de la Terre ou aux retombées radioactives des explosions nucléaires. De plus, la composition ne se trouve pas dans les océans magmatiques de la Terre, ni dans la Lune, Mars ou d’autres corps naturels du système solaire.
On pense que d’autres éléments ont été perdus par évaporation lors du passage d’IM1 dans l’atmosphère terrestre, ont déclaré les chercheurs, ce qui les a amenés à théoriser que les sphérules pourraient provenir d’un océan de magma sur une exoplanète avec un noyau de fer à l’extérieur du système solaire.
Les chercheurs continuent d’étudier les origines des objets dans quatre laboratoires de l’Université Harvard, de l’Université de Californie à Berkeley, de Bruker Corp. et de l’Université de technologie de Papouasie-Nouvelle-Guinée.
Loeb a également déclaré qu’un article avait été soumis pour publication dans une revue scientifique anonyme.
« Les résultats démontrent le succès de la première expédition exploratoire et ouvrent la voie à une deuxième expédition pour rechercher plus de données », a déclaré Rob McCallum, coordinateur de l’expédition EYOS, dans un communiqué. « Nous aimons rendre les projets de nos clients possibles n’importe où sur Terre, mais celui-ci est hors de ce monde. »
« Les résultats démontrent le succès de la première expédition exploratoire et ouvrent la voie à une deuxième expédition pour rechercher plus de données », a déclaré Rob McCallum, coordinateur de l’expédition EYOS, dans un communiqué. « Nous aimons rendre les projets de nos clients possibles n’importe où sur Terre, mais celui-ci est hors de ce monde. »
De droite à gauche : Stein Jacobsen, Avi Loeb et Sophie Bergstrom, derrière le spectromètre de masse dans le laboratoire de Jacobsen à l’université de Harvard (31 juillet 2023).
Les images de la microsonde électronique du laboratoire de Stein sont également fascinantes. Un exemple de sphérule de grande taille (1,3 mm de diamètre maximum) dans la région à haut rendement (jaune) près de la trajectoire d’IM1 est S21 de la série 14. Cette sphérule de travers, illustrée dans l’image ci-dessous, est un composite de trois sphérules qui se sont solidifiées peu après la fusion, trop tard pour que le produit de la fusion devienne sphérique.
Image à la microsonde électronique de S21 du cycle 14 dans la région à haut rendement de la trajectoire de IM1.
L’émergence de cette sphérule composite S21 par la fusion de gouttelettes plus petites dans le volume initial de la boule de feu a une explication quantitative simple. Naturellement, Stein a d’abord choisi cette grande sphérule pour en analyser la composition à l’aide de son spectromètre de masse ultramoderne. Les résultats sont alléchants.
Le modèle de composition « BeLaU » a été mesuré par le spectromètre de masse de Harvard. Les abondances élémentaires de la masse totale de la sphérule massive S21 normalisées par rapport à la norme du système solaire des chondrites CI (représentée par une valeur d’unité sur l’axe vertical) sont représentées sur le graphique.
Comme le montre la figure ci-dessus, S21 était fortement enrichi en béryllium (Be), en lanthane (La) et en uranium (U), par rapport à la composition standard du système solaire des chondrites CI. C’est ce qui a conduit Stein à qualifier ce modèle d’abondance unique de « BeLaU » : « BeLaU ».
Le profil d’abondance « BeLaU » des éléments de la sphérule S21 et de quatre autres sphérules dans les régions à haut rendement (jaunes) des passages 4, 13 et 14, près de la trajectoire de IM1, montre également la perte d’éléments volatils, comme on peut s’y attendre lors de l’explosion d’un objet non-terrestre.
Les abondances mesurées des éléments lourds au-delà du lanthane sont systématiquement bien supérieures à celles de la norme du système solaire des chondrites CI, ce qui suggère que les sphérules « BeLaU » proviennent de l’extérieur du système solaire. La source avait une très faible teneur en éléments ayant une affinité avec le fer, tels que le rhénium (Re). Le site de naissance de IM1 pourrait avoir été une croûte différenciée d’une exo-planète avec un noyau de fer et un océan de magma. L’absence d’éléments volatils est très probablement due à des pertes par évaporation lors du passage d’IM1 dans la basse atmosphère terrestre.
Dans l’ensemble, une fraction significative des sphérules provenant des passages à proximité des régions à haut rendement (jaunes) d’IM1 ont des abondances « BeLaU », mais aucune sphérule de ce type n’a été trouvée dans les régions de contrôle éloignées de la trajectoire d’IM1. Cet excès est cohérent avec le fait que IM1 double le nombre de sphérules par unité de surface dans les régions jaunes. Une analyse détaillée montre que les divergences entre le modèle d’abondance « BeLaU » et les environnements du système solaire ne peuvent pas provenir des océans de magma de la Terre, de la Lune ou de Mars.
Le modèle d’abondance « BeLaU » pour cinq sphérules proches de la trajectoire d’IM’1 en fonction de la volatilité des éléments, c’est-à-dire de leur capacité à être perdus par évaporation lors de l’explosion d’IM1.
Les rapports isotopiques du fer constituent un test indépendant permettant de déterminer si les sphérules « BeLaU » proviennent d’une source extraterrestre. En effet, la sphérule géante « BeLaU » S21 de la série 14 s’écarte considérablement des divers environnements du système solaire en termes d’abondance du Fer-57 par rapport au Fer-56. Etant donné que cette sphérule a été collectée dans la région à haut rendement (jaune) autour de la trajectoire d’IM1, ceci est cohérent avec une origine interstellaire pour IM1.
La grande sphérule « BeLaU » S21 du Run 14 s’écarte considérablement des divers environnements du système solaire en termes d’abondance isotopique du Fer-57 par rapport au Fer-56. Étant donné que cette sphérule a été collectée dans la région à haut rendement autour de la trajectoire d’IM1, ce résultat suggère une origine interstellaire pour IM1, contrairement à ce que l’on trouve dans les environnements connus du système solaire.
L’équipe de Ryan Weed effectuant des mesures SEM/EDS sur des sphérules IM1 au département d’ingénierie nucléaire de l’université de Berkeley.
Dans le laboratoire de Ryan Weed à l’université de Berkeley, des mesures au microscope électronique à balayage et à la spectroscopie X à dispersion d’énergie (SEM-EDS) ont été effectuées sur un premier inventaire d’échantillons de sphérules. Les images obtenues au microscope électronique montrent des structures en « poupées russes » de sphères à l’intérieur de sphères intégrées dans une matrice à structure dendritique et indiquant un refroidissement rapide au cours d’une explosion.
Sphérule S4 de la série 8, montrant la structure intérieure de sphères dans des sphères, avec les plus petites micro-sphérules d’environ 5-10 microns de diamètre.
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