Matière extrasolaire dans le système solaire : l'énigme de l'oxygène manquant

article original publié par Science @ Nasa
auteur : Docteur Tony Phillips
traduction de Didier Jamet
12 FEVRIER 2012

La Sonde Voyager 1 passera bientôt la frontière du système solaire. Qu\'y découvrira-t-elle ?
La Sonde Voyager 1 passera bientôt la frontière du système solaire. Qu'y découvrira-t-elle ?

Nasa

Ça vient de sortir : l'extérieur du système solaire est différent de ce qui se trouve à l'intérieur. Et il est pauvre en oxygène.

Des scientifiques viennent d'en apporter la confirmation lors d'une conférence de presse qui s'est tenue le 31 janvier 2012. Et leur découverte s'appuie sur des données du satellile IBEX de la NASA, qui est en mesure d'échantillonner la matière s'écoulant dans le système solaire en provenance de l'espace interstellaire.

« Nous avons détecté de la matière extrasolaire ayant pénétré dans notre système solaire en provenance d'autres régions de la galaxie. Et chimiquement parlant, ça ne ressemble pas exactement à ce que nous connaissons ici » commente David Mc Comas, principal investigateur d'IBEX au Southwest Research Institute de San Antonio, Texas.

Notre système solaire est entouré par l'héliosphère, une bulle magnétique qui nous sépare du reste de la Voie lactée. Au-delà de l'héliosphère, c'est l'espace interstellaire, en deçà, c'est le système solaire. Et c'est d'ailleurs le Soleil qui souffle cette vaste bulle magnétique à l'aide de ses vents de particules qui sont comme une extension de son propre champ magnétique. Et c'est une bonne chose : l'héliosphère nous protège d'une bonne part des rayons cosmiques qui sans cela pénétreraient en plus grand nombre le système solaire.

Lancé en 2008, IBEX tourne sur lui-même en orbite terrestre de façon à passer en revue tout le ciel. Le truc en plus d'IBEX, c'est qu'il est capable de détecter les atomes neutres qui parviennent à se faufiler entre les défenses magnétiques de l'héliosphère. Moyennant quoi IBEX est capable d'analyser de la matière extrasolaire sans sortir du système solaire.

Au terme des deux premières années de comptage de ces atomes extrasolaires, d'intéressantes conclusions s'imposent :

« Nous avons mesuré directement quatre types d'atomes distincts en provenance de l'espace interstellaire, et leur composition ne colle pas avec celle du système solaire » explique Eric Christian, un des responsables scientifiques de la mission au Centre Spatial Goddard de Greenbelt, Maryland.

Parmi les quatre types d'atomes détectés (H, He, O et Ne, soit hydrogène, hélium, oxygène et néon), le néon est un repère particulièrement utile. « C'est un gaz noble, il ne se lie à aucun autre élément. Et il est relativement abondant, aussi nous pouvons le mesurer avec une fréquence statistique significative » poursuit Mc Comas.

En utilisant les données d'IBEX, les chercheurs ont comparé le ratio néon sur oxygène à l'intérieur et à l'extérieur du système solaire. Dans une série de 6 articles scientifiques parus dans la revue à comité de lecture Astrophysical Journal, ils ont montré que pour 20 atomes de néon d'origine galactique, il y avait 74 atomes d'oxygène. Or dans le système solaire, pour 20 atomes de néon, il y en a 111 d'oxygène.

Exprimé autrement, cela signifie qu'il y a plus d'oxygène dans n'importe quel endroit du système solaire que dans l'espace interstellaire dans lequel nous évoluons. D'où vient-il ?

« Il y a au moins deux possibilités » commente Mc Comas. « Soit le système solaire s'est formé dans une région différente de la galaxie, naturellement plus riche en oxygène que celle que nous traversons actuellement, soit l'oxygène galactique reste lié à des grains de glace ou de poussière à l'extérieur du système solaire, et ne peut donc pas y pénétrer librement. »

Quelle que soit la bonne réponse, elle aura un impact sur la façon dont les scientifiques conçoivent leurs modèles de formation du système solaire, et expliquent l'apparition de la vie.

« C'est une vraie énigme » reconnaît Mc Comas.

Si IBEX peut échantillonner de la matière extrasolaire tout en restant au voisinage de la Terre, la sonde Voyager 1 croise depuis bientôt 40 ans en direction de l'espace interstellaire, qu'elle atteindra d'ici quelques années. Les dernières données d'IBEX indiquent qu'il s'agit bel et bien d'une nouvelle frontière.

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