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Une énigme cosmique révélée par des cèdres du Japon du VIIIe siècle

ActualitéClassé sous :physique , Astronomie , rayons cosmiques

De 774 à 775 après J.-C., le flux de rayons cosmiques frappant la Terre a changé, produisant une augmentation spectaculaire du taux de carbone 14 dans l'atmosphère terrestre. C'est ce que révèlent les cernes de croissance de cèdres du Japon... mais personne ne comprend pourquoi car aucun événement cosmique ne semble fournir d'explication satisfaisante.

Le graphique montrant la brusque augmentation du carbone 14 (de -30 à 0 ‰) dans l'atmosphère de la Terre à la fin du VIIIe siècle (entre 765 et 800 après J.-C.). © Fusa Miyake, Kentaro Nagaya, Kimiaki Masuda & Toshio Nakamura

On sait depuis bien longtemps que le taux de carbone 14 dans l'atmosphère de la Terre varie de façon cyclique en fonction de l'activité du Soleil. Le phénomène est facilement compréhensible car notre étoile produit un flux intense de protons fonçant vers notre planète, constituant une part importante des rayons cosmiques frappant la Terre. Ces rayons génèrent indirectement un flux de neutrons qui entrent en collision avec les noyaux d'azote de la haute atmosphère, lesquels se transforment alors en cet isotope radioactif du carbone. La magnétosphère de la Terre stoppe une partie des rayons cosmiques et comme elle peut elle-même varier dans le temps, elle influe sur le taux de rayons cosmiques atteignant l'atmosphère.

On sait donc que la méthode de datation développée par Willard Libby en 1949 souffre d'une imprécision liée à la quantité moyenne de carbone 14 dans l'atmosphère produite par les rayons cosmiques. Mais on sait tenir compte des cycles du Soleil, et même des variations du champ magnétique de la Terre, pour obtenir de bonnes datations.

Une image d'artiste montrant une éruption solaire et les lignes de champs magnétiques des magnétosphères de la Terre et du Soleil. © Nasa

Une supernova, une superéruption solaire ou... ?

Or, comme il est expliqué dans un article de Nature, un groupe de chercheurs japonais vient de trouver dans des cernes de croissance de cèdres du Japon une augmentation spectaculaire du taux de carbone 14 de 774 à 775 après J.-C. Bien que de 1,2 %, elle est 20 fois supérieure à celle que l'on attend lors d'une modulation cyclique du Soleil.

Cette augmentation est également bien trop importante pour résulter d'une éruption solaire, en tout cas de celles que l'on connaît. Des études récentes tendent de plus à prouver que le Soleil ne peut pas être le lieu des superéruptions solaires que l'on observe sur certaines de ses cousines. Reste la possibilité d'une explosion de supernovae proche du Soleil mais il n'existe aucun document attestant d'un tel événement dans l'hémisphère nord en 775, alors que les civilisations chinoises et japonaises avaient bien noté la fameuse supernova à l'origine du pulsar du Crabe en 1054. 

Quel événement cosmique pourrait donc expliquer cette brusque augmentation du taux de carbone 14 ? Pour le moment, on n'en sait rien et on ne peut que se perdre en spéculations douteuses, comme celle de l'arrivée d'un minitrou noir en train de s'évaporer dans le voisinage du Soleil.

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