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Les restes d’une supernovae retrouvés sous le plancher océanique

Crédits : NASA

Grâce aux organismes unicellulaires qui séquestrent le fer dans les sédiments, une équipe de chercheurs a pu retrouver et analyser des « morceaux » d’explosions d’étoiles vieilles de deux millions d’années

Au terme de leur vie, les étoiles massives explosent en supernova de type II, qui sont les moteurs nucléaires de nucléosynthèse galactique. Des métaux lourds sont alors crachés dans la galaxie; parmi eux, le fer-60. Bien que la forme commune du fer soit composée de 26 protons et de 30 neutrons dans son noyau – donc fer-56 – une supernova peut également produire une forme à quatre neutrons supplémentaires dans le noyau : le fer-60.

Le Fer-60 est rare sur la Terre. Il se désintègre en un peu plus de 2,6 millions d’années en éléments plus légers, de sorte que tout le fer-60 restant de la formation de la Terre il y a 4,5 milliards d’années a disparu depuis longtemps. Il n’existe pas de mécanisme connu sur Terre capable de le produire, ainsi, tout le Fer-60 contenu dans les archives fossiles doit forcément provenir de l’extérieur du système solaire. Peter Ludwig, de l’Université technique de Munich, et ses collègues allemands et autrichiens, se sont mis à la recherche de signatures de ces supernova dans les sources biogéniques.

Certaines bactéries appelées bactéries magnétotactiques séquestrent le fer pour produire des chaînes de nanocristaux de magnétite, appelés magentosomes, qui squattent les sédiments sous-marins, à quelques centimètres de profondeur. Au fil du temps, ces nanocristaux se fossilisent, enfermant avec eux les signaux de supernova.

C’est en tout cas ce qu’ont imaginé les chercheurs. Pour appuyer leur hypothèse, ils ont analysé deux carottes de sédiments forées en zone équatoriale, dans le plancher de l’océan Pacifique. De puissants microscopes ont ensuite confirmé la présence de fer-60. De 8 à il y a environ 2,6 millions d’années, le niveau de fer-60 fut normalement bas. Puis vint un pic distinct qui a culminé il y a environ deux millions d’années, avant de chuter au cours des 500.000 années suivantes à des niveaux qui correspondent à ceux d’aujourd’hui.

Ludwig et ses collègues attribuent ce sursaut de fer-60 à l’explosion d’une étoile, nous donnant un aperçu de la manière dont les étoiles lointaines peuvent affecter la vie sur Terre. Personne ne le sait avec certitude, mais il est généralement admis qu’environ 20 supernova ont explosé au sein de notre partie de la galaxie sur les 10 derniers millions d’années.

Toujours est-il que la datation du fer-60 ici découvert coïncide avec une extinction massive de la vie marine …

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