La poussière cosmique trouvée dans la neige antarctique est probablement née dans une lointaine supernova il y a des millions d'années. Le voyage interstellaire de la poussière a finalement amené le matériau sur Terre, où les scientifiques ont découvert les grains anciens.
Cette poussière s'est démarquée parce qu'elle contient un isotope de fer appelé fer-60, qui est généralement libéré par les supernovas mais très rare sur Terre. (Les isotopes sont des versions d'éléments qui diffèrent par le nombre de neutrons dans leurs atomes.)
À la recherche de poussières spatiales insaisissables, les scientifiques ont analysé plus de 1 100 lb. (500 kilogrammes) de neige de surface qu'ils ont ramassée dans une région de haute altitude de l'Antarctique près de la station allemande de Kohnen. À cet endroit, la neige serait principalement exempte de contamination par la poussière terrestre, ont rapporté les chercheurs dans une nouvelle étude.
Les enquêteurs ont ensuite envoyé la neige encore gelée dans un laboratoire à Munich, où elle a été fondue et filtrée pour isoler les particules de poussière qui pourraient contenir des traces de matière de l'espace. Lorsque les scientifiques ont examiné la poussière incinérée à l'aide d'un spectromètre de masse à accélérateur, ils ont détecté l'isotope rare du fer 60 - une relique d'une ancienne supernova.
L'espace est un endroit poussiéreux, riche en particules expulsées par les supernovas et rejetées par les planètes, les astéroïdes et les comètes. Notre système solaire traverse actuellement un grand nuage de poussière spatiale connu sous le nom de nuage interstellaire local (LIC), et les grains de ce nuage trouvés sur Terre pourraient révéler beaucoup sur la façon dont notre soleil et ses planètes interagissent avec la poussière cosmique.
Pour savoir si la poussière spatiale provenait d'une supernova éloignée, les scientifiques ont d'abord dû exclure si elle provenait de notre système solaire. La poussière irradiée rejetée par les planètes et d'autres corps peut contenir du fer-60, mais l'exposition au rayonnement cosmique crée également un autre isotope: le manganèse-53. Les chercheurs ont comparé les ratios de fer 60 et de manganèse 53 dans les grains de l'Antarctique, constatant que la quantité de manganèse était beaucoup plus faible qu'elle ne l'aurait été si la poussière était locale.
Comment les scientifiques ont-ils su que le fer 60 dans la neige antarctique ne provenait pas de la Terre? Il y avait peut-être du fer 60 sur notre planète à ses débuts, mais tout cet isotope rare s'est depuis longtemps décomposé sur Terre, ont écrit les chercheurs dans l'étude. Les essais de bombes nucléaires auraient pu créer et disperser du fer 60 à travers la planète, mais les calculs ont montré que la quantité d'isotope produite par de tels essais aurait été bien inférieure à la quantité de fer 60 trouvée dans la neige de l'Antarctique.
Le fer 60 est également produit dans les réacteurs nucléaires; cependant, la quantité d'isotope que les réacteurs génèrent est "insignifiante" et est limitée aux réacteurs où elle est fabriquée, selon les scientifiques. À ce jour, même des accidents nucléaires graves, comme la catastrophe de la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi en 2011, n'ont pas introduit de fer-60 dans l'environnement en quantités mesurables, selon l'étude.
Auparavant, le fer 60 sur Terre n'a été trouvé que dans d'anciens gisements en eau profonde ou dans des roches originaires de l'espace, "comme des météorites ou sur la lune", ont rapporté en ligne les scientifiques le 12 août dans la revue Physical Review Letters.
"En excluant les sources terrestres et cosmogéniques, nous concluons que nous avons trouvé, pour la première fois, du fer-60 récent d'origine interstellaire en Antarctique", ont écrit les chercheurs.
