Dans un contenant discret emballé sous vide à l’intérieur d’une boîte FedEx se trouve un morceau d’histoire ancienne ; une histoire extrêmement ancienne.
Ce matériau, pesant seulement 120 milligrammes, fournira des informations sur le système solaire primitif, la formation des planètes et potentiellement même sur la vie sur Terre.
Les scientifiques du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) ont récemment reçu et analyseront des échantillons de l’astéroïde Bennu qui aideront à expliquer comment il s’est formé et d’où il vient.
Bennu est un petit astéroïde géocroiseur riche en carbone qui passe à proximité de la Terre environ tous les six ans. Il était la cible de la mission OSIRIS-REx de la NASA, qui avait pour objectif de collecter un échantillon d’astéroïde et de le ramener sur Terre. Le vaisseau spatial est revenu sur Terre l’automne dernier, atterrissant dans l’Utah, avec environ 120 grammes de Bennu à bord.
« Nous allons examiner la composition de différents éléments pour déterminer exactement où cet astéroïde aurait pu se former en premier lieu », a déclaré Jan Render, scientifique du LLNL, l’un des membres de l’équipe qui a ouvert la boîte de la NASA.
Relique antique des premiers jours de notre système solaire, Bennu, large d’environ 400 mètres à son équateur, a vécu plus de 4,5 milliards d’années. Les scientifiques pensent que dans les 10 millions d’années suivant la formation de notre système solaire, la composition actuelle de Bennu était déjà établie.
Les données préliminaires recueillies par l’équipe du LLNL et d’autres chercheurs indiquent que cet astéroïde de plus grande taille s’est probablement formé dans le système solaire externe, au-delà de Jupiter. Des recherches orbitales ont montré que Bennu s’est probablement détaché d’un astéroïde beaucoup plus gros et riche en carbone il y a environ 700 millions à 2 milliards d’années, a probablement passé un certain temps dans la ceinture d’astéroïdes principale entre Mars et Jupiter et s’est depuis beaucoup plus rapproché de la Terre. Étant donné que ses matériaux sont si intacts et que l’astéroïde n’a jamais été chauffé au-dessus de 150 °C, Bennu pourrait contenir des molécules organiques comme celles qui auraient pu être impliquées dans le début de la vie sur Terre.
Alors que les molécules organiques seront étudiées ailleurs, les scientifiques de Livermore analyseront les composants inorganiques de Bennu qui nous aideront à déterminer quand, où et comment l’astéroïde s’est formé.
« Les astéroïdes sont comme des fossiles et peuvent nous dire à quoi ressemblait le système solaire dans le passé », a déclaré Quinn Shollenberger, scientifique du LLNL et membre de l’équipe. « Nous pouvons remonter dans le temps jusqu’à la naissance du soleil et jusqu’à la formation des planètes rocheuses. »
L’équipe du LLNL pense que Bennu s’est formé au tout début du système solaire, il y a plus de 4,5 milliards d’années.
« Ces travaux nous permettront de comprendre où et comment cet astéroïde s’est formé », a déclaré Greg Brennecka, scientifique du LLNL et membre de l’équipe. « Bennu est un instantané de ce à quoi ressemblait le système solaire il y a plus de 4,5 milliards d’années. Ces travaux nous diront à quelle distance se trouvait Bennu du soleil au moment de sa formation et à quoi ressemblait cet environnement. »
Le voyage contrôlé de Bennu de l’espace vers la Terre est vraiment important car, même si l’équipe a déjà effectué ce type de travail sur des météorites, celles-ci ont toutes interagi avec l’atmosphère et la surface de la Terre, ce qui peut provoquer des modifications de l’échantillon.
« Cet échantillon est très important car il a été collecté dans l’espace, scellé et ramené sur Terre sans aucune interaction avec le système terrestre », a déclaré Brennecka. « C’est un échantillon très intact. »
Livermore a une longue histoire en cosmochimie, l’étude des matériaux extraterrestres (échantillons rapportés par des missions spatiales ainsi que météorites et leurs composants) dans le but de comprendre l’origine et l’évolution du système solaire et de notre environnement cosmique. Les recherches portent sur l’histoire complète du système solaire, depuis la période précédant la fusion du disque protoplanétaire et la formation du soleil jusqu’à nos jours.
En plus de mesurer la variation isotopique inhérente pour étudier l’origine de l’astéroïde, la chronologie est un axe majeur de recherche du LLNL. La désintégration radioactive des isotopes de divers éléments offre la possibilité de déterminer l’âge d’un matériau, de plusieurs mois à plusieurs milliards d’années. L’équipe peut mesurer l’âge des matériaux planétaires et météoritiques avec une précision incroyable, même avec des quantités limitées de matériaux. L’équipe a daté des objets tels que les premiers solides à se former dans le système solaire, de minuscules morceaux de matériaux cométaires collectés lors de la mission Stardust de la NASA, des météorites qui se sont formées au-delà de l’orbite de Jupiter, des roches éjectées de Mars par des impacts violents et des échantillons lunaires rapportés par les missions Apollo.
Les chercheurs du LLNL appliquent ces techniques aux matériaux collectés lors des missions de retour d’astéroïdes afin d’obtenir un aperçu complet du type de matériau à partir duquel le système solaire s’est formé et de son évolution depuis sa formation. Livermore a reçu des échantillons de l’astéroïde Ryugu (mission Hayabusa2, atterri en décembre 2020) et de l’astéroïde Bennu (mission OSIRIS-Rex, atterri en septembre 2023).