Notre Terre voyagerait à travers les débris d’anciennes supernovae

Notre planète aurait voyagé à travers les retombées de supernovae voisines au cours des dernières 33 000 années. Des scientifiques expliquent comment ils sont arrivés à ce constat dans une étude publiée le 24 août 2020 dans la revue PNAS.

Les supernovae sont des étoiles massives arrivées en fin de vie, qui explosent et émettent alors momentanément un éclat plus intense. « Des explosions voisines de supernova façonnent le milieu interstellaire », soulignent les auteurs du texte, ajoutant que « le système solaire peut traverser des nuages locaux qui peuvent représenter des restes isolés d’explosions de supernovae ».

Pour aller plus loin

Les traces d’une supernova pourraient se cacher dans la neige de l’Antarctique

Schéma des couches d'une étoile avant son explosion en supernova.

Source : Wikimedia/CC/R. J. Hall (image recadrée et annotée)

Des traces de fer 60

C’est en étudiant des sédiments en haute mer que les scientifiques ont constaté la présence de fer 60 (ou ⁶⁰FE), un isotope de fer. Cet isotope radioactif se forme lors de l’explosion de certains types de supernova (à effondrement de cœur). « Parce qu’il n’est pas produit naturellement sur Terre, la présence de ⁶⁰FE est un indicateur sensible des explosions de supernova au cours des derniers millions d’années, écrivent les auteurs. Le ⁶⁰FE peut atteindre la Terre car il est piégé dans des grains de poussière interstellaire qui peuvent pénétrer dans le système solaire.»

Puisque le fer 60 se désintègre entièrement en 15 millions d’années, les chercheurs en déduisent qu’il s’est formé plus tard que la Terre, âgée de 4,6 milliards d’années, et qu’il a donc dû être apporté par une supernova (ou plusieurs supernovae) voisine. Le physicien nucléaire Anton Wallner de l’université nationale australienne qui signe cette étude avait déjà identifié, en 2016, des traces de cet isotope de fer datées d’il y a 2,6 millions d’années dans les océans.

Le Nuage interstellaire local est-il un vestige de supernova ?

Actuellement, le système solaire traverse ce que l’on appelle le Nuage interstellaire local (aussi dit Peluche locale). Ses origines sont mal comprises : pourrait-il être né d’une supernova ? Dans ce cas, on devrait s’attendre à observer une hausse du fer 60 au moment où le système solaire est entré dans le nuage, au cours des dernières 33 000 années. Mais les traces de fer 60 sont réparties sur toute la période. Cela ne semble donc pas correspondre avec la temporalité du système solaire dans le nuage.

Peut-être que le Nuage interstellaire local n’est pas un vestige de supernova, mais que sa présence coïncide avec celle de résidus de supernovae. « Le fer 60 pourrait provenir d’explosions de supernovae encore plus anciennes, et ce que nous mesurons est une sorte d’écho », résume Anton Wallner dans un communiqué. Pour le vérifier, il faudrait disposer de traces supplémentaires de fer 60, encore plus vieilles. Ainsi, les scientifiques pourraient enfin savoir si les traces de cet isotope ont été amenées par le Nuage interstellaire local, ou pas.