Rosetta lève le voile sur le « paradoxe du xénon »… Et sur l’origine des comètes

Rosetta lève le voile sur le « paradoxe du xénon »… Et sur l’origine des comètes
La comète 67P/Tchourioumov-Guérassimenko photographiée par la caméra NAVCAM de Rosetta. ESA/Rosetta/Navcam

La quantité et l’origine du gaz noble xénon atmosphérique représente pour les scientifiques un double paradoxe : d’une part, ce gaz se trouve en très faible quantité comparé aux autres gaz nobles, et d’autre part sa signature isotopique, c’est-à-dire le rapport entre isotopes présents, est différente de tous les autres objets du Système solaire.

Le premier paradoxe se résout probablement par le stockage dans le manteau profond, ou au contraire par un dégazage du xénon dans l’espace. Bernard Marty de l’université de Lorraine et son équipe propose une solution à la seconde énigme : une part substantielle du xénon atmosphérique a été, selon leurs travaux, apporté par des comètes, et non exclusivement par des météorites comme cela été envisagé précédemment.

L’expérience ROSINA de la sonde Rosetta, autour de 67P/Churyumov-Gerasimenko a permis aux scientifiques de déterminer la signature isotopique du xénon émis par la comète en s’approchant du Soleil. Elle s’est trouvée être différente des deux sources de xénon connues dans le Système solaire : les météorites chondritiques, et le vent solaire. En effet, le xénon cométaire est plus pauvre en isotopes lourds (134Xe et 136Xe), et plus riche en isotopes légers (129Xe en particulier). En éliminant les autres explications éventuelles, comme un hypothétique dégazage sélectif des noyaux légers par la comète, et en comparant ces analyses avec la signature isotopique du xénon atmosphérique terrestre, les chercheurs ont montré qu’environ 20 % de celui-ci provenait nécessairement du gaz présent dans les comètes ; les 80 % restant provenant probablement de chondrites.

Si le xénon constitue une part infime de l’atmosphère, pour Bernard Marty et ses collègues, ces résultats renforcent cependant l’idée selon laquelle les comètes ont largement contribué à la constitution de l’atmosphère terrestre. Une théorie pourtant mise à mal, fin 2014, lorsque les données de Rosetta ont montré que l’eau terrestre n’avait pas la même signature isotopique que celle qui compose 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Pour les auteurs de ces travaux, cette signature isotopique particulière du xénon nous renseigne également sur l’origine des comètes : si le déficit en isotopes lourds peut s’expliquer par les différents procédés nucléosynthétiques à l’œuvre lors de la création du Système solaire, l’excès en 129Xe reste plus difficile à interpréter. Testant les différents scénarios envisageables, Bernard Marty et ses collaborateurs arrivent à la conclusion que l’anomalie observée pour cet isotope, issu de la désintégration β de l’iode 129, a dû se former plus de 100 millions d’années avant le Système solaire. Ce xénon a été piégé alors dans la glace qui constitue aujourd’hui 67P/Churyumov-Gerasimenko. Ainsi, rejoignant les conclusions de travaux de 2015 et 2016 sur les composés de l’oxygène et du soufre de la comète analysés par Rosetta, les auteurs suggèrent à leur tour que les matériaux qui constituent les comètes du même type pourraient donc avoir une origine pré-solaire.

 

Martin Tiano

Source : pourlascience.fr

Lamia Siffaoui
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