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Trouver facilement des météorites martiennes grâce à une IA

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En 1969, des glaciologues japonais travaillant en Antarctique ont trouvé sept météorites et ont réalisé qu'elles provenaient toutes de différentes sources, initiant une ruée vers le continent blanc qui a livré depuis des dizaines de milliers de météorites dont certaines sont d'origine lunaire et surtout martienne. Une IA suggère que nous n'avons fait qu'effleurer la surface des gisements de ces météorites et a déterminé des centaines de sites où des météorites martiennes nous attendent peut-être.

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Dans l'idéal, la recherche d'une vie sur Mars nécessiterait de pouvoir disposer sur place de tous les outils nécessaires d'analyse chimique, physique et microscopique pour mettre en évidence au moins des traces de vie passée sur la Planète rouge, par exemple des nanofossiles avec des molécules incontestablement biogéniques. Ce n'est pas encore possible malgré les rovers actuellement sur Mars et les missions prévues à court terme. C'est pour cette raison qu'il faudrait pouvoir rapporter sur Terre des échantillons de son sol, échantillons par exemple obtenus avec une série de forages livrant des carottes dans les sédiments martiens sur des sites que l'on pense avoir été favorables à l'apparition ou pour le moins le développement de formes de vie.

Mais on pourrait peut-être avoir de bonnes surprises avant avec des météorites. Rappelons que l'une d'entre elles a fait couler beaucoup d'encre en 1996. Nommée Allan Hills (ALH)84001, du nom de la région de l'Antarctique où elle a été découverte en 1984, des chercheurs de la Nasa croyaient en effet y avoir repéré des fossiles de nanobactéries ne pouvant pas être d'origine terrestre, ou produits par des processus purement géochimiques sur Mars, reproduisant des structures biologiques sans en être vraiment. Ils avaient dû déchanter.

Le planétologue Constantine Tsang tente de répondre au grand mystère de l'Univers : d'où venons-nous ? Pour ce faire, Tsang et son équipe, financée par la Nasa, ont passé deux mois à rechercher des météorites sur les plateformes de glace de l'Antarctique. Aussi intimidant que cela puisse paraître, trouver des météorites gelées est simple par rapport aux éléments de l'Antarctique contre lesquels il faut lutter. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Great Big Story

Des concentrateurs de météorites en Antarctique

Malheureusement, nous ne disposons encore que de quelques centaines de ces météorites qui sont rares sur Terre et que l'on regroupe sous le nom de SNC (pour shergotite, nakhlite, chassignite) c'est-à-dire en trois grandes classes appelées du nom des villages à proximité desquels des Hommes ont assisté à leur arrivée sur notre Planète bleue. Il y a ainsi eu la chute observée près du village français de Chassigny en 1815, celle de Shergotty en Inde (1865) et celle de Nakhla en Égypte (1911).

Il faudrait donc faire rapidement augmenter le nombre de météorites martiennes découvertes. Il existe une technique simple pour chasser des météorites sur Terre : se rendre dans les déserts de glace ou de sable. Cela n'est pas dû au fait que les météorites seraient attirées par ces étendues mais tout simplement parce qu'une pierre noire, isolée sur la glace ou sur une dune, évidemment repérable facilement, a toutes les chances d'être tombée du ciel.

Un schéma expliquant pourquoi certaines régions en Antarctique sont des pièges et des concentrateurs de météorites. © The Field Museum, Ruthie A. Smith

Comme Futura l'a expliqué dans d'autres articles, on peut encore augmenter ses chances en se rendant dans certaines régions de l'Antarctique, plus précisément dans les champs de glace proches de la chaîne Transantarctique. En effet, de nombreuses météorites ont voyagé depuis le plateau de glace du pôle Sud du fait de l'écoulement de l'Inlandsis en direction de l'océan. Celui-ci joue donc à la fois le rôle de collecteur et de convoyeur. Une fois tombées, les météorites s'enfoncent dans la glace mais elles remontent lorsqu'un écoulement de cette glace bute dans une région montagneuse de sorte qu'elles émergent en surface et s'y accumulent comme le montre le schéma ci-dessus.

C'est ainsi que l'on a récolté au cours des années plus de 45.000 météorites en Antarctique contre environ 20.000 dans les déserts chauds (Atacama au Chili, Sahara en Tunisie, Lut en Iran). Les très basses températures et l'air, paradoxalement très sec, font que ces météorites sont particulièrement bien conservées et peu altérées par leur séjour sur Terre, ce qui n'est pas forcément le cas dans les déserts.

Des météorites martiennes

À ce stade, le lecteur peut sans doute se demander comment les scientifiques ont fait pour savoir que certaines météorites sont martiennes. De fait, l'idée que des morceaux de Mars, éjectés de sa surface à l'occasion d'impacts d'astéroïdes, soient tombés sur Terre a été vivement débattue de la fin des années 1970 au milieu des années 1980.

Une coupe de la météorite EET 79001. Elephant Moraine 79001 est une météorite basaltique trouvée lors d’une campagne de recherche de météorites et sur Elephant Moraine. Rappelons qu’une moraine est un amas de débris rocheux érodé et transporté par un glacier ou par une nappe de glace. © Nasa

Le premier argument invoqué concernait les âges relativement jeunes des SNC. Les plus âgées n'avaient que 1,3 milliard d'années. Or on sait que le volcanisme lunaire s'est largement, voire totalement, arrêté il y a plus de 2 milliards d'années de sorte que ces météorites devaient provenir d'un corps beaucoup plus grand car ayant conservé encore assez de chaleur pour former en abondance de nouvelles roches. Le choix le plus logique était donc celui de Mars.

Mais ce qui a vraiment tout changé a été la détection puis l’analyse des gaz piégés dans les roches fondues à l'intérieur de EET 79001, une SNC trouvée en 1976 en Antarctique. La composition et les signatures isotopiques de ces gaz étaient en parfait accord avec les données issues des analyses faites sur Mars de son atmosphère par les modules Viking. Ce qui a définitivement clos le débat sur l'origine des SNC.

L'aspect extérieur de EET 79001, avec sa croûte de fusion due à son échauffement en entrant dans l'atmosphère terrestre. On a pensé un temps qu'elle contenait des preuves de l'existence d'une vie passée sur Mars comme dans le cas de ALH 84001 mais, là aussi, il a fallu déchanter. © Nasa

Une IA qui fouille les données satellitaires

On comprend donc tout l'intérêt d'une publication dans Science Advances d'un article faisant état de l'identification de plus de 600 lieux où la chasse aux météorites devrait être fructueuse en Antarctique. Jusqu'à présent les endroits qui se sont révélés précieux pour partir en quête de ces mémoires du Système solaire, et où l'on trouve aussi parfois des roches lunaires, n'avaient été découverts que par hasard.

Mais une équipe de chercheurs belges et néerlandais a eu l'idée de mobiliser les ressources de l'IA, plus précisément de l'apprentissage machine (Machine Learning en anglais) pour analyser bien plus facilement et efficacement des images et données satellitaires de l'Antarctique. L'algorithme a donc combiné des mesures de vitesse d'écoulement de la glace, de sa température et de son épaisseur avec des données topographiques pour révéler 613 sites où devraient se trouver des concentrations de météorites avec une précision estimée à plus de 80 %. L'IA prédit également que seulement 15 % des météorites que l'on peut retrouver sur l'Inlandsis ont été collectées et qu'il en resterait environ 300.000.

Voici, en rouge, les plus de 600 locations déterminées par l'IA où devraient se concentrer des météorites. Les stations de recherche en Antarctique sont aussi indiquées. © Veronica Tollenaar

Les météorites martiennes ne sont pas les seules que l'on peut trouver sur ces sites. On peut bien sûr y trouver en théorie également des météorites lunaires. Plusieurs centaines de ces météorites ont été découvertes sur Terre déjà, identifiées en comparant les données tirées de l'étude des roches lunaires des missions Apollo, et beaucoup ont été trouvées en Antarctique comme la toute première identifiée comme telle et qui a été collectée en 1982 : ALH 81005.

Il n'est pas nécessaire d'être membre d'une expédition polaire pour posséder des météorites lunaires ou martiennes ni d'être millionnaire. Il est possible d'en acquérir pour quelques dizaines d'euros chez des fournisseurs sérieux comme Luc Labenne ou Alain et Louis Carion.

La première météorite identifiée comme lunaire au cours des années 1980 est ALH 81005. Plusieurs années plus tard, des scientifiques japonais ont reconnu qu'ils avaient également collecté une météorite lunaire, Yamato 791197, pendant la saison de terrain de 1979 en Antarctique. © Nasa

Rencontrez Cari Corrigan, géologue au Musée national d'Histoire naturelle du Smithsonian. Avez-vous déjà pensé à ce que les météorites révèlent sur notre Système solaire primitif ? Une météorite est un morceau de roche venu de très loin dans l'espace et le temps. Cari analyse les météorites qui ont atterri en Antarctique pour trouver des preuves de l'histoire des planètes. Découvrez comment la structure et la composition de chaque météorite sont interprétées à l'aide de techniques de laboratoire modernes. Faites un voyage avec Cari vers Mars pour avoir une nouvelle perspective sur une planète qui avait autrefois de l'eau comme la Terre. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Smithsonian's National Museum of Natural History

Pour en savoir plus

Fin 2019, l'astronaute et géophysicien de l'ESA Alexander Gerst s'est rendu dans l'un des environnements les plus hostiles de la Terre pour en savoir plus sur notre Système solaire et recueillir des connaissances opérationnelles pour des missions sur des surfaces planétaires telles que la Lune. Voyagez avec lui en Antarctique et découvrez les nombreux secrets détenus par les météorites dans ce documentaire depuis la glace. Depuis sa création en 1976, l'Antarctic Search for Meteorites (ANSMET) dirigé par les États-Unis a récupéré plus de 22.000 spécimens. Ce sont des roches tombées de l'espace, provenant de plusieurs sources de notre Système solaire, dont la Lune et Mars. Après chaque saison sur le terrain, les spécimens nouvellement récupérés sont expédiés (toujours congelés et stériles) au laboratoire de météorites antarctiques du Johnson Space Center de la NASA à Houston, au Texas. Là, ils sont décongelés, séchés, soigneusement examinés et expédiés aux scientifiques planétaires du monde entier. Ces fragments de roche permettent aux scientifiques de regarder au-delà de notre planète et de l'orbite terrestre, dans les profondeurs de l'espace. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © European Space Agency, ESA

Une météorite de 18 kg découverte en Antarctique

Article de Delphine Bossy publié le 02/03/2013

Une équipe internationale belgo-nipponne rentre tout juste d'Antarctique au terme d'une mission de trois mois. Dans les bagages des chercheurs : une exceptionnelle chondrite de 18 kg.

Une météorite de 18 kg a été découverte en Antarctique. Voilà 25 ans qu'une aussi grosse météorite n'avait pas été trouvée sur le continent blanc. D'après les premiers tests, c'est une chondrite, le type le plus commun de météorites que l'on peut trouver sur Terre. Elle a été mise au jour au sud-est du plateau antarctique, plus au sud encore que la station belge Princesse Élisabeth.

Cette découverte s'inscrit dans le projet Samba, mené sur le champ de glace bleue de Nansen. Issue d'une collaboration belgo-nippone, la mission avait pour objectif de collecter le plus de météorites possible entre le 3 décembre 2012 et le 12 février 2013. Mission réussie : au total, les huit membres de l'équipe auront récolté 425 météorites pour un poids total de 75 kg.

Une chondrite de 18 kg découverte au sud de la station belge Princesse Élisabeth en Antarctique. Une aussi grosse météorite n'avait pas été trouvée depuis 1988. © International Polar Foundation

56.555 météorites trouvées sur Terre, dont 38.537 en Antarctique

La croûte de fusion de la chondrite, c'est-à-dire l'enveloppe extérieure de la météorite, a été érodée. Cela permettra aux chercheurs d'étudier les structures sous la croûte. La météorite est actuellement au Japon, où elle subit un processus de dégel particulier. Les scientifiques s'assurent que l'eau dégelée ne pénètre pas dans les sous-couches. Leur croûte carbonisée est intéressante à double titre. Noire, elle se démarque nettement au milieu de la neige blanche. Le climat froid et sec préserve en outre toutes les substances chimiques organiques à l'intérieur du caillou.

Parmi les 425 météorites récoltées, les trois plus grosses pèsent respectivement 18 kg, 6 kg et 4,5 kg. Les chercheurs en ont de plus trouvé deux de 2 kg et 4 de 1 kg. Parmi ce trésor, les chercheurs pensent déjà avoir repéré une météorite qui viendrait de Mars, et une autre qui appartiendrait à l'astéroïde Vesta.

Le continent antarctique est manifestement un bon endroit pour la quête de ces objets célestes. Sur les 56.555 météorites découvertes à ce jour, 38.537 en proviennent, soit plus de 68 %... Et les 18 kg de la trouvaille du mois ne constituent pas un record : 30 météorites récupérées en Antarctique sont plus lourdes.

La plus grosse météorite retrouvée durant la mission Samba. Elle pèse 18 kg, et c'est une chondrite. © International Polar Foundation

 

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