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Les chasseurs de l'espace sont sur le point d'envahir l'Antarctique

Après 35 voyages pour aider les scientifiques à traverser les champs de glace bleue de l'Antarctique, le guide de montagne John Schutt a tout vu.

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«Une fois, une tente a pris feu», explique Schutt. «La personne a ignoré nos protocoles et a rempli son réchaud à l'intérieur de la tente avec un autre réchaud, car il faisait froid et venteux. Il a dû être sorti du terrain avec des brûlures au deuxième degré. "

La violation du protocole est probablement compréhensible: le groupe spécifique Schutt travaille avec des camps chaque année dans les montagnes transantarctiques à une altitude d’environ 8 000 pieds. Ils font face à des températures sous zéro même pendant une période de l'année où le soleil ne se couche jamais. Viennent ensuite les vents violents, les lieux d'habitation exigus et le travail physique éreintant.

Mais pour les scientifiques de la recherche de météorites en Antarctique, cela en vaut la peine quand ils viennent enfin chercher un morceau d'un monde extraterrestre qui s'est écrasé sur la Terre.

Dirigée par la Case Western Reserve University de Cleveland, la recherche antarctique de météorites, ou ANSMET, est le héros méconnu de la science planétaire. L’ANSMET a collecté environ 20 000 météorites depuis sa création en 1976, avec des dénombrements annuels allant de 30 à plus de 1 200.

Ces roches spatiales, extraites des terres en friches gelées autour du pôle Sud, ont été d'une valeur inestimable pour notre compréhension du système solaire. Plus de 80% des roches extraterrestres du monde proviennent d'Antarctique. Elles ont été collectées par l'ANSMET ou des programmes similaires pour une fraction du coût de l'envoi de missions robotiques dans l'espace afin de rapporter des échantillons.

"ANSMET a été un atout majeur pour les scientifiques", a déclaré Jim Karner, responsable scientifique de l'expédition de cette année, qui partira à la fin du mois de novembre. «Nous ne possédons pas les échantillons. Ils sont organisés par le Smithsonian et le Johnson Space Center de la NASA et [sont] vraiment libres pour quiconque dans le monde qui veut les étudier. "

Les météorites collectées par ANSMET et d'autres équipes de terrain antarctiques proviennent d'astéroïdes, de la lune et même de Mars. Elles peuvent nous renseigner sur la nature et les origines de notre voisinage cosmique.

«Il existe une myriade d'études que vous pouvez faire avec les météorites», explique Karner. «Ils nous parlent des propriétés de notre système solaire et de l'évolution des corps planétaires. Certaines météorites très anciennes contiennent même des minéraux solides antérieurs à notre système solaire. »

Nous pouvons également utiliser les météorites pour en savoir plus sur la formation de notre propre monde. «Une chose que nous pouvons faire avec les météorites est de développer une meilleure compréhension de la Terre», déclare Cari Corrigan, géologue au Musée national d'histoire naturelle du Smithsonian, qui travaille sur la classification des météorites.

«Si nous pouvons comprendre la composition et la composition du système solaire primitif, nous aurons une bien meilleure image de la composition et de la structure initiales de la Terre et des processus qui ont dû être mis en place pour nous donner ce que nous avons maintenant.

Nous pourrions même découvrir comment la première vie sur Terre est née des interactions chimiques primordiales, note-t-elle.

«Des acides aminés ont été découverts dans les météorites au cours des 20 dernières années - les compositions de départ pour la vie sur Terre», déclare Corrigan. «Essayer de comprendre ce que nous avons commencé et ce que nous avons commencé nous aidera à comprendre pourquoi la Terre a évolué comme elle l’a fait.»

Des membres de l'équipe ANSMET tirent une météorite martienne de la glace en Antarctique. (Christine Floss) L'équipe ANSMET parcourt les glaces polaires en motoneige à la recherche de météorites. (Bingkui Maio) Les camps ANSMET ne sont pas pour les âmes sensibles. (Vincianne Debaille)

Les météorites peuvent tomber sur n'importe quel point de la planète. L'Antarctique est toutefois l'endroit idéal pour recueillir des échantillons de météorites. Pour commencer, de grandes parties du continent sont composées de plaques de glace dépourvues de roches de surface indigènes. Lorsque vous parcourez la région, pratiquement chaque roche trouvée est une météorite, et la fine croûte noire que forment les rochers lorsqu’ils endurent leur plongée enflammée dans l’atmosphère les rend faciles à repérer sur le fond bleu-blanc.

«Nous formons littéralement cette grande ligne d'escarmouche, remontons la glace en motoneige et récupérons-la à la main», déclare Constantine Tsang, scientifique en sciences planétaires à la Southwest Research Institute de Boulder et membre de l'équipe de terrain ANSMET de première année. «Les gens disent que 50% de ANSMET ne fait que trimballer ses affaires», rigole-t-il.

L'activité géologique le long des montagnes transantarctiques joue également un rôle. Lorsque l’inlandsis de l’Antarctique est en train de glisser dans la mer de Ross, il entre en contact avec les montagnes transantarctiques et la vieille glace profonde est forcée de remonter à la surface. Cela élève les météorites qui se sont écrasées sur le continent il y a longtemps, augmentant ainsi le nombre de visiteurs que l'on peut trouver pendant une saison sur le terrain.

Combinez ce processus avec l'érosion de la glace causée par des vents violents et la sublimation, et certaines zones peuvent se vanter d'avoir des concentrations incroyablement élevées de tous les types de météorites, en attendant que les scientifiques les récupèrent. Ces météorites pourraient avoir touché la Terre moins d'un an auparavant ou plus de 10 000 ans, offrant un large éventail de sources mères possibles.

La région de Miller Range est l'un des sites les plus lucratifs, avec des centaines de météorites par mile carré. C'est pourquoi cette année marque la neuvième visite de l'ANSMET dans la région.

«Nous avons trouvé tous les types imaginables de météorites dans la gamme Miller», déclare Karner. «Cela fait donc toute cette diversité.»

Plus important encore, toute cette prime est magnifiquement conservée dans les terres incultes gelées de l'Antarctique. Les produits chimiques et les minéraux présents sur Terre peuvent altérer la composition des échantillons de météorites, limitant ainsi leur valeur scientifique. Même l'eau modifiera la minéralogie d'une météorite. Mais dans les déserts de l'Antarctique, où l'humidité est minimale, les météorites sont essentiellement conservées de manière cryogénique.

Une fois la saison terminée, le transport annuel d'ANSMET est envoyé au Johnson Space Center de la NASA à Houston, au Texas. La NASA crée les descriptions initiales des météorites et les trie en catégories générales. Un article extrait de chaque exemplaire est ensuite envoyé au Smithsonian pour une classification ultérieure. Le Smithsonian publie deux fois par an un bulletin contenant une liste de tous les météorites de son catalogue. Les institutions scientifiques peuvent donc demander des échantillons.

La classification des météorites est assez complexe, avec différents types classés en fonction de la composition chimique, de la minéralogie, de la présence de certains éléments et du corps-mère à l'origine de la rupture de la météorite. Mais les météorites peuvent généralement être classées en quatre groupes: les chondrites, les achondrites, le fer caillouteux et le fer.

Cette tranche brillante provient d'une des premières météorites de fer trouvées en Antarctique, récupérée de Derrick Peak en 1978. Le morceau d'alliage métallique provient probablement du noyau d'un grand astéroïde. (Brendan McCabe) Découverte dans la région des collines Cumulus en Antarctique en 2004, cette tranche de roche spatiale est un pallasite, un type de météorite constituée de gros cristaux d’olivine en suspension dans un alliage fer-nickel. (Brendan McCabe) Trouvé à Alan Hills en 1984, ce météorite vit dans l’infamie du fait que la roche martienne contiendrait des signes fossiles de microbes extraterrestres. Bien que cette revendication soit en litige, la roche spatiale contient des minéraux qui ne peuvent se former qu'en présence d'eau liquide, offrant ainsi les premiers indices purement chimiques de la présence d'eau sur l'ancienne Mars. (Brendan McCabe) Il peut venir niché dans un emballage en aluminium, mais n'essayez pas de le goûter. Cette météorite, trouvée sur le champ de glace LaPaz en 2002, est une pièce rare de la lune. (Brendan McCabe) L'expédition ANSMET de 2003-2004 est revenue avec cette météorite martienne, qui proviendrait d'une coulée de lave datant d'environ 1, 3 milliard d'années. (Brendan McCabe) Cette roche spatiale, trouvée dans Patuxent Range en 1991, est une chondrite avec un nombre inhabituellement élevé de trous (appelés vésicules). L'examen tomodensitométrique et d'autres tests analytiques ont montré que cette météorite s'était probablement détachée de son astéroïde-mère lors d'une collision à grande vitesse, il y a environ 4, 4 milliards d'années. (Brendan McCabe) Cette roche spatiale, une chondrite ordinaire, a été la première météorite découverte par l'équipe ANSMET. Il a été récupéré dans la région des collines Alan en 1976. (Brendan McCabe)

Les chondrites sont des météorites contenant des chondrules, des grains ronds qui se sont initialement formés à partir de gouttelettes en fusion au cours des premiers jours du système solaire, puis qui ont été incorporés aux astéroïdes existants. Ces météorites sont en grande partie inchangées depuis la formation du système solaire il y a environ 4, 6 milliards d'années et représentent plus de 80% de tous nos échantillons de météorites.

«Si nous regardons les chondrites, c'est parce que nous pensons qu'ils sont la matière première de tout le reste», explique Corrigan.

Les achondrites sont exactement le contraire: les météorites qui ne contiennent pas de chondrules: «Les achondrites représentent une sorte de processus géologique; il leur est arrivé quelque chose de faire fondre les chondrules ou d'astéroïde entier », explique Corrigan.

Les achondrites sont les types les plus rares et les plus intéressants de météorites: lunaire et martienne. Les roches de ces mondes ont subi des changements géologiques importants, et comprendre que la métamorphose peut nous dire à quoi ressemblait chaque corps au fil du temps. Une météorite martienne, par exemple, a fourni la première preuve purement chimique que l'eau coulait jadis sur l'ancienne Mars.

«La météorite martienne Allan Hills 84001 contient des minéraux carbonatés qui nécessitent de l'eau liquide pour se former», explique Corrigan.

Les météorites à base de fer pierreux, qui représentent à peu près la même proportion de métaux et de minéraux silicatés, comprennent peut-être la plus séduisante de toutes les météorites, les pallasites. Ces roches spatiales sont constituées de gros cristaux d'olivine en suspension dans un alliage fer-nickel, créant un contraste visuel saisissant. Des études sur ces échantillons renversants suggèrent qu’ils proviennent de gros astéroïdes se différenciant en couches. Le mélange métallique provient probablement de la zone de transition entre le manteau et le noyau.

Enfin, les météorites ferreuses sont presque entièrement constituées d’un alliage nickel-fer qui se forme dans les noyaux de gros astéroïdes et d’autres objets cosmiques rocheux. Les corps parents des météorites ferreuses ont dû être détruits lors de collisions pour que le matériau de base puisse s'échapper et commencer sa trajectoire vers la Terre.

Tandis que les météorites accumulées jusqu'à présent ont permis de percer ce mystère cosmique et bien d'autres, de plus en plus de roches spatiales attendent d'être découvertes dans le congélateur cosmique de l'Antarctique. Pour ANSMET, la saison de chasse de cette année se déroulera comme d'habitude.

Il n’existe aucun moyen de savoir ce qu’ils trouveront tant qu’ils ne seront pas sur la glace et commenceront à collecter des échantillons. Les découvertes scientifiques que les roches rapportent seront faites à des milliers de kilomètres, voire des mois, voire des années à l’avenir, dans des laboratoires qui solliciteront les météorites. longtemps après leur découverte.

«Nous en avons beaucoup», déclare Tsang. "Mais plus nous pouvons collecter, plus nous pouvons analyser et comprendre."

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