À la recherche de poussières d’étoiles : comment trouver des micrométéorites dans vos gouttières

C’ÉTAIT une chaude matinée d’été dans la campagne près d’Oslo et Jon Larsen a décidé de petit-déjeuner en plein air. Il a soigneusement essuyé la table en plastique blanc de sa terrasse et est entré pour récupérer son repas. Puis, alors qu’il s’asseyait pour manger, il remarqua un petit point noir sur la table. «Il brillait au soleil», dit-il. “Je me suis dit, wow, qu’est-ce que c’est ?”

C’était en 2009. Une décennie plus tard, Larsen a réussi à réaliser quelque chose que beaucoup pensaient impossible. Il a montré qu’en parcourant simplement les espaces urbains ordinaires, on peut trouver ses propres micrométéorites – de minuscules grains de poussière extraterrestre qui flottent depuis la naissance de l’humanité. système solaire, il y a des milliards d’années. Aujourd’hui, sa collection comprend plus de 3 000 spécimens et il compte une large base de fans de chasseurs de poussière spatiale urbaine.

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J’avais un peu entendu parler du travail de Larsen et j’avais l’impression que suivre ses traces ne serait pas trop difficile. Tout ce dont j’avais besoin, semblait-il, c’était de la terre provenant d’un toit intact et d’un microscope. Pourrais-je vraiment trouver ma propre poussière d’étoile ? J’étais sur le point de le découvrir.

UN météorite est un morceau de débris laissé par les premières années du système solaire qui a survécu à son passage dans notre atmosphère et s’est écrasé au sol. Ce sont presque tous des morceaux qui se sont cassés astéroïdes en orbite entre Mars et Jupiteret ils contiennent un enregistrement impeccable des conditions qui régnaient au début du système solaire – des informations que nous avons utilisées pour comprendre comment les planètes se sont formées.

Les micrométéorites sont évidemment beaucoup plus petites. Ils doivent mesurer moins de 1 millimètre pour être admissibles. Mais ils sont aussi plus mystérieux. “Si vous broyez une météorite, vous n’obtenez pas de micrométéorites”, explique Cécile Engrand de l’université Paris-Saclay en France. Les micrométéorites, contrairement à leurs plus grosses cousines, ne semblent pas avoir été chauffées du tout après leur formation à la naissance du système solaire et représentent donc sa matière la plus primitive.

Nous ne savons pas avec certitude s’ils proviennent des confins de la ceinture d’astéroïdes ou des comètes. Mais nous savons que, même si la plupart des météorites ordinaires sont sèches, la majorité des micrométéorites contiennent de l’eau et des composés contenant du carbone qui sont les éléments constitutifs de la vie. Une hypothèse veut que ce soit une poussière lente et régulière de ces particules qui ait contribué à remplir les océans de la Terre. «Pour moi, c’est étonnant que l’on puisse observer quelque chose d’aussi petit au microscope et l’utiliser pour comprendre des choses liées à l’ensemble du système solaire», déclare Engrand.

Trouver des roches spatiales implique souvent une expédition dans un désert, où les météorites se détachent sur la plaine. Même là, ce n’est pas facile. Les météorites de grande taille sont extrêmement rares. Les météorites plus petites sont cependant plus courantes, et lorsque l’on en arrive aux échelles des micrométéorites, nous parlons d’une aspersion constante. Les estimations suggèrent qu’environ 100 tonnes de ces particules tombent sur Terre chaque jour, ce qui équivaut à environ deux grains de poussière par kilomètre carré et par seconde. Cela signifie qu’il y a de fortes chances que l’un d’entre eux ait atterri sur un toit donné.

Leur recherche a toujours été considérée comme un exercice futile, en grande partie à cause du volume considérable de poussière terrestre qu’il faudrait parcourir. C’est comme chercher une aiguille dans une grange pleine de meules de foin. Matthew Genge de l’Imperial College de Londres étudie les micrométéorites récupérées dans des endroits reculés, comme l’Antarctique, où la poussière terrestre est à peine présente. Il dit que les amateurs lui écrivent régulièrement pour prétendre avoir trouvé l’objet, mais ils ne l’ont pratiquement jamais fait.

“On estime qu’environ 100 tonnes de micrométéorites tombent sur Terre chaque jour”

Larsen n’était pas le candidat le plus évident pour réussir là où tant d’autres ont échoué. Il a toujours eu un intérêt amateur pour la géologie, mais il a gagné sa vie en tant que l’un des guitaristes de jazz les plus connus de Norvège (il a récemment pris sa retraite, mais le groupe Hot Club de Norvège, qu’il a fondé en 1979, est toujours aussi fort). . Pourtant, il se décrit comme obsessionnel, et après que son intérêt ait été piqué par l’apparition soudaine de la tache sur la table du petit-déjeuner, il n’y avait plus aucun retour en arrière. « J’ai commencé à penser : il y a deux camions de poussière qui arrivent chaque jour et rien ne peut être trouvé ? il dit. “C’est très étrange.”

Livre de poussière

Lors d’une tournée avec son groupe, Larsen a pris une curieuse habitude. Dans chaque nouvelle ville, il collectait des échantillons de poussière et les examinait au microscope. Le problème, c’est qu’il n’avait aucune idée de ce qu’il cherchait. Les quelques photos publiées de micrométéorites étaient images granuleuses en noir et blanc dans des articles scientifiques. Ceux-ci lui suggéraient de rechercher des sphères noires d’environ 1 millimètre de large, mais il y avait beaucoup de choses correspondant à cette description dans les détritus qu’il avait collectés et elles ne pouvaient pas toutes provenir de l’espace.

Larsen a estimé que diverses sortes de poussières terrestres provenant des processus industriels, de l’environnement, etc. devraient être présentes en quantités différentes selon l’emplacement. Les villes industrielles pourraient avoir plus de poussières créées par le soudage, par exemple. Mais la poussière cosmique devrait apparaître partout dans les mêmes quantités. Il a donc lancé une enquête systématique et a identifié, en sept ans, les 75 types de poussières terrestres les plus courantes.

Ce qui ne rentrait pas dans ces catégories était probablement la poussière spatiale. Il a commencé à envoyer des photos de ce truc à Genge à Londres. « Au début, je voulais juste qu’il s’en aille », explique Genge. Mais Larsen persistait. Les particules qu’il trouvait étaient généralement rondes et noires avec une sorte de croûte brillante et fortement rainurée. Cela était logique car le passage des micrométéorites à travers l’atmosphère fait souvent fondre les particules et l’air impétueux façonne leur surface en de minuscules ondulations.

Finalement, Genge a été persuadé d’analyser la composition chimique de la poussière et, en 2015, les deux hommes ont annoncé qu’ils avaient effectivement trouvé les premières micrométéorites urbaines.

C’était maintenant à mon tour de trouver un peu de cette merveilleuse poussière spatiale. J’ai emprunté une échelle et je suis monté pour atteindre les gouttières de mon toit. Ensuite, j’ai utilisé une truelle de jardin pour gratter son contenu dans des sacs à sandwich en plastique. Le temps avait été beau, c’était donc surtout des trucs secs et poussiéreux et quelques touffes de mousse que les pies avaient détachés des carrelages. Ce n’étaient pas les 15 minutes les plus glamour de ma vie, mais quelque part au milieu de la mousse, des plumes et de la terre, il pourrait y avoir un minuscule prix cosmique.

Sur les traces de la poussière d’étoile, le guide de Larsen destiné aux chasseurs de poussière d’étoiles, explique que la prochaine étape consiste à séparer votre poussière habituelle de toute substance cosmique. Pour commencer, j’ai vidé mon sac de déblais de toit dans un bol en plastique, j’ai ajouté de l’eau et du liquide vaisselle, puis j’ai remué. J’ai ramassé les choses qui flottaient et, une fois les solides déposés au fond, j’ai décanté l’eau brune. Après avoir répété cela plusieurs fois, je me suis retrouvé avec un plat de petites roches propres.

J’ai mis ces morceaux dans une vieille passoire à thé pour me débarrasser des plus gros morceaux. Finalement, j’ai récupéré un aimant puissant que j’avais acheté en ligne, je l’ai recouvert d’un sac en plastique, je l’ai remué dans la poussière et j’ai transféré le matériau magnétique dans un bol blanc. Il s’agit d’une tactique grossière, car toutes les micrométéorites ne sont pas magnétiques, mais elle réduit considérablement le volume de poussière avec lequel vous travaillez.

L’étape suivante consiste à fouiller votre poussière grain par grain. J’ai acheté un microscope USB bon marché et j’ai commencé à chercher. C’est un monde séduisant là-bas. Grossies 60 fois, certaines taches ressemblent à des morceaux de pop-corn multicolores ou à des étoiles sombres et pointues. D’autres sont des pierres précieuses translucides de plusieurs couleurs ; rouge, bleu et vert délicat.

Je savais qu’il fallait chercher des perles noires arrondies. Mais je suis d’accord avec vous : cette étape m’a presque brisé. J’ai passé au moins 7 heures à traverser la poussière. Parfois, je trouvais un point prometteur pour ensuite le perdre à nouveau. Plusieurs soirs, ma femme a dû expliquer qu’il y avait des choses plus importantes à faire en ce moment, comme lire une histoire à nos enfants avant d’aller au lit.

Finalement, j’ai trouvé et photographié sept pièces qui semblaient prometteuses. Le seul moyen sûr de savoir si vous avez découvert une micrométéorite est d’analyser sa chimie, mais Larsen est un tel expert qu’il peut normalement le dire simplement en regardant. Quand je lui ai envoyé mes photos, il a eu un petit rire bon enfant. Il ne pouvait voir aucun signe convaincant indiquant que ces taches provenaient de l’espace.

Je pensais que la chasse aux météorites serait facile et peu coûteuse. Mon aimant, mon microscope USB et d’autres pièces avaient coûté collectivement moins de 30 £, mais Larsen m’a dit que je ferais bien de me procurer des tamis de qualité laboratoire pour isoler les grains d’une taille comprise entre 0,2 et 0,4 millimètres. C’est là que se cachent la majorité des micrométéorites, dit-il, donc les tamis réduisent considérablement le temps nécessaire pour les trouver. Il faut aussi vraiment un microscope binoculaire pour voir la texture de surface des particules, ce qui est le meilleur moyen d’identifier celles d’origine cosmique.

Je n’ai pas encore trouvé ma propre poussière spatiale – mais j’ai retrouvé un homme qui l’a fait. J’ai pris contact avec Jens Metschurat, étudiant à l’université technologique de Clausthal en Allemagne. Il s’intéresse à la chasse aux micrométéorites depuis qu’il est enfant, mais ses recherches se sont intensifiées lorsqu’il est tombé sur le travail de Larsen. En trois mois, grâce aux méthodes de Larsen, Metschurat affirme avoir trouvé huit particules, dont une mesurant plus de 0,5 millimètre de long – un géant parmi les micrométéorites. Il est donc clair que cela peut être fait.

De son côté, Larsen travaille sur son magnum opus, un livre de 300 pages intitulé Chasseur d’étoiles. Il poursuit également ses recherches. Ce qui le passionne maintenant, dit-il, c’est qu’en raison du grand nombre de découvertes, il commence à trouver des types inhabituels de micrométéorites. L’autre jour, il en a découvert une qui contenait une grande quantité de scandium, un élément rare, et il en a trouvé d’autres contenant des molécules à base de carbone, la même substance qui constitue la base de tous les êtres vivants.

“J’ai passé au moins 7 heures à trier un bol de poussière – cela m’a presque brisé”

Vous vous demandez peut-être ce qui est arrivé à la tache qui a tout déclenché, celle qui est tombée sur la table du petit-déjeuner de Larsen. Eh bien, ne sachant pas comment stocker au mieux les particules microscopiques, il l’a mis dans une boîte d’allumettes et elle s’est perdue. Je tire un certain réconfort de cette histoire. Cela montre que même les meilleurs chasseurs de poussière d’étoiles peuvent avoir des débuts modestes.