A gauche : Une photographie des roches récupérées par Hayabusa2 sur l’astéroïde Ryugu. À droite : une image zoomée de la structure de l’un des morceaux, prise par un microscope électronique. Crédit : JAXA/Yokoyama et al.
Les échantillons de l’astéroïde Ryugu suggèrent qu’il s’agit d’un vestige de la formation du soleil il y a des milliards d’années.
Hayabusa2, une mission de retour d’échantillons d’astéroïdes exploitée par l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale (<span class="glossaryLink" aria-describedby="tt" data-cmtooltip="
” data-gt-translate-attributes=”{” attribute=””> JAXA ) a été lancée le 3 décembre 2014. Elle a atteint sa cible, l’astéroïde géocroiseur 162173 Ryugu, le 27 juin 2018. Après un an et demi de surveillance de l’astéroïde et de collecte d’échantillons, il a entamé son voyage de retour vers la Terre en novembre 2019. Après le voyage de six ans d’Hayabusa2, le courageux vaisseau spatial est revenu dans l’atmosphère terrestre à la fin de 2020 et a atterri dans la brousse australienne. Lorsque les chercheurs de l’agence spatiale japonaise JAXA l’ont ouvert, ils ont trouvé sa précieuse charge utile scellée et intacte : une poignée de terre qu’Hayabusa2 a réussi à ramasser à la surface d’un astéroïde filant à toute allure.
Mission Hayabusa2 du Japon vers l’astéroïde Ryugu. Crédit : JAXA
Les scientifiques ont maintenant commencé à annoncer les premiers résultats de l’analyse de cet échantillon extraordinaire. Ce qu’ils ont découvert suggère que cet astéroïde est un morceau de la même matière qui a donné naissance à notre soleil il y a quatre milliards et demi d’années.
“Nous n’avions auparavant qu’une poignée de ces roches à étudier, et toutes étaient des météorites tombées sur Terre et stockées dans des musées pendant des décennies, voire des siècles, ce qui modifiait leur composition,&rdquo ; a déclaré le géochimiste Nicolas Dauphas, l’un des trois <span class="glossaryLink" aria-describedby="tt" data-cmtooltip="
” data-gt-translate-attributes=”{” attribute=””> chercheurs de l’Université de Chicago qui ont travaillé avec une équipe internationale de scientifiques dirigée par le Japon pour analyser les fragments. “Avoir des échantillons vierges de l’espace est tout simplement incroyable. Ce sont des témoins de parties du système solaire que nous n’avons pas explorées par ailleurs.&rdquo ;
‘C’est spectaculaire&rsquo ;
En 2018, Hayabusa2 s’est posé au sommet d’un astéroïde en mouvement nommé Ryugu et a recueilli des particules au-dessus et au-dessous de sa surface. Après avoir passé un an et demi en orbite autour de l’astéroïde, il est revenu sur Terre avec une capsule scellée contenant environ cinq grammes de poussière et de roche. Les scientifiques du monde entier attendaient avec impatience cet échantillon unique, qui pourrait contribuer à redéfinir notre compréhension de l’évolution des planètes et de la formation de notre système solaire.
Les scientifiques sont particulièrement enthousiastes car ces particules n’auraient jamais atteint la Terre sans la barrière protectrice d’un vaisseau spatial.
“Habituellement, tout ce que nous pouvons étudier des astéroïdes, ce sont les morceaux qui sont assez gros pour arriver au sol en tant que météorites,”dit Andrew M. Davis, géochimiste à UChicago, un autre membre de l’équipe d’analyse. “Si vous preniez cette poignée et la laissiez tomber dans l’atmosphère, elle brûlerait. Vous la perdriez, et beaucoup de preuves sur l’histoire de cet astéroïde partiraient avec elle.
“Nous n’avons vraiment jamais eu un échantillon comme celui-ci auparavant. C’est spectaculaire.
Des scientifiques de l’Agence spatiale japonaise se sont rendus dans la brousse australienne pour récupérer la capsule contenant les morceaux prélevés à la surface d’un astéroïde à grande vitesse par la sonde Hayabusa2 en décembre 2020. Crédit : JAXA
Davis, Dauphas et Reika Yokochi, une collègue de l’UChicago, font tous partie d’une équipe réunie pour aider les chercheurs japonais à analyser les échantillons. Chaque partie du contenu de la capsule’est rigoureusement étudiée. Yokochi fait partie d’une équipe qui analyse les gaz qui ont été piégés dans la capsule ou dans la terre. Dauphas et Davis font partie d’une équipe qui étudie la composition chimique et isotopique des grains afin de révéler leur histoire.
La première compilation de ces résultats, publiée dans la revue Science le 9 juin, révèle la composition de Ryugu.
La roche est similaire à une classe de météorites connue sous le nom de “chondrites carbonées de type Ivuna”. Ces roches ont une composition chimique similaire à celle que nous mesurons à partir du soleil et on pense qu’elles remontent aux tout débuts du système solaire, il y a environ quatre milliards et demi d’années, avant la formation du soleil, de la lune et de la Terre.
À l’époque, tout ce qui existait était un gigantesque nuage en rotation…de gaz. Les scientifiques pensent que la plupart de ce gaz a été attiré au centre et a formé l’étoile que nous connaissons comme le soleil. Lorsque les restes de ce gaz se sont étendus en un disque et ont refroidi, ils se sont transformés en roches, qui flottent encore aujourd’hui dans le système solaire ; il semble que Ryugu puisse être l’une d’entre elles.
Impression d’artiste de Hayabusa2 mettant à feu ses propulseurs ioniques. Crédit : DLR German Aerospace Center
Les scientifiques ont déclaré que les fragments montrent des signes d’avoir été trempés dans l’eau à un moment donné. “On doit s’imaginer un agrégat de glace et de poussière flottant dans l’espace, qui s’est transformé en une boule de boue géante lorsque la glace a été fondue par l’énergie nucléaire provenant de la désintégration d’éléments radioactifs présents dans l’astéroïde au moment de sa formation,”a déclaré Dauphas. Mais étonnamment, aujourd’hui, la roche elle-même semble être relativement sèche.
En utilisant la datation radioisotopique, ils ont estimé que Ryugu a été altéré par la circulation de l’eau seulement environ cinq millions d’années après la formation du système solaire.
Ces résultats sont particulièrement intéressants pour les chercheurs car ils laissent entrevoir des conditions de formation similaires entre les comètes et certains astéroïdes comme Ryugu.
“En examinant ces échantillons, nous pouvons contraindre les températures et les conditions qui ont dû se produire au cours de leur vie, et essayer de comprendre ce qui s’est passé,&rdquo ; explique Yokochi.
Elle a comparé le processus à celui qui consiste à essayer de comprendre comment une soupe a été préparée, mais avec seulement le résultat final plutôt que la recette : “Nous pouvons prendre la soupe et séparer les ingrédients, et essayer de dire à partir de leurs conditions combien elle a été chauffée et dans quel ordre.&rdquo ;
“C’est un cadeau qui continue à donner. &rdquo ;
&mdash ; Prof. Andrew Davis
Les scientifiques ont noté qu’un pourcentage des découvertes sera mis de côté afin que nous puissions les analyser à l’avenir avec des technologies plus avancées—comme nous l’avons fait avec les échantillons lunaires d’Apollo.
“Après avoir reçu les échantillons lunaires d’Apollo il y a 50 ans, nos idées sur la formation de la lune ont complètement changé,”Davis a déclaré : “Nous en apprenons encore de nouvelles choses, car nos instruments et notre technologie ont progressé.
“Il en sera de même pour ces échantillons. Cette mission est la première de plusieurs missions internationales qui ramèneront des échantillons d’un autre astéroïde nommé Bennu, ainsi que de zones inexplorées de notre lune, <span class="glossaryLink" aria-describedby="tt" data-cmtooltip="
” data-gt-translate-attributes=”{” attribute=””> Mars et de Phobos, la lune de Mars. Tout cela devrait avoir lieu dans les 10 à 20 prochaines années.
“Le public et certains décideurs n’y ont pas prêté attention, mais nous entrons dans une nouvelle ère d’exploration planétaire sans précédent dans l’histoire,“Nos enfants et petits-enfants verront des fragments d’astéroïdes, de Mars et, espérons-le, d’autres planètes lorsqu’ils visiteront les musées. ” ;
Référence : “Les échantillons renvoyés de l’astéroïde Ryugu sont similaires aux météorites carbonées de type Ivuna&rdquo ; par Tetsuya Yokoyama, Kazuhide Nagashima, Izumi Nakai, Edward D. Young, Yoshinari Abe, Jérôme Aléon, Conel M. O’D. Alexander, Sachiko Amari, Yuri Amelin, Ken-ichi Bajo, Martin Bizzarro, Audrey Bouvier, Richard W. Carlson, Marc Chaussidon, Byeon-Gak Choi, Nicolas Dauphas, Andrew M. Davis, Tommaso Di Rocco, Wataru Fujiya, Ryota Fukai, Ikshu Gautam, Makiko K. Haba, Yuki Hibiya, Hiroshi Hidaka, Hisashi Homma, Peter Hoppe, Gary R. Huss, Kiyohiro Ichida, Tsuyoshi Iizuka, Trevor R. Ireland, Akira Ishikawa, Motoo Ito, Shoichi Itoh, Noriyuki Kawasaki, Noriko T. Kita, Kouki Kitajima, Thorsten Kleine, Shintaro Komatani, Alexander N. Krot, Ming-Chang Liu, Yuki Masuda, Kevin D. McKeegan, Mayu Morita, Kazuko Motomura, Fréacute;déric Moynier, Ann Nguyen, Larry Nittler, Morihiko Onose, Andreas Pack, Changkun Park, Laurette Piani, Liping Qin, Sara S. Russell, Naoya Sakamoto, Maria Schönbächler, Lauren Tafla, Haolan Tang, Kentaro Terada, Yasuko Terada, Tomohiro Usui, Sohei Wada, Meenakshi Wadhwa, Richard J. Walker, Katsuyuki Yamashita, Qing-Zhu Yin, Shigekazu Yoneda, Hiroharu Yui, Ai-Cheng Zhang, Harold C. Connolly, Dante S. Lauretta, Tomoki Nakamura, Hiroshi Naraoka, Takaaki Noguchi, Ryuji Okazaki, Kanako Sakamoto, Hikaru Yabuta, Masanao Abe, Masahiko Arakawa, Atsushi Fujii, Masahiko Hayakawa, Naoyuki Hirata, Naru Hirata, Rie Honda, Chikatoshi Honda, Satoshi Hosoda, Yu-ichi Iijima, Hitoshi Ikeda, Masateru Ishiguro, Yoshiaki Ishihara, Takahiro Iwata, Kosuke Kawahara, ShotaKikuchi, Kohei Kitazato, Koji Matsumoto, Moe Matsuoka, Tatsuhiro Michikami, Yuya Mimasu, Akira Miura, Tomokatsu Morota, Satoru Nakazawa, Noriyuki Namiki, Hirotomo Noda, Rina Noguchi, Naoko Ogawa, Kazunori Ogawa, Tatsuaki Okada, Chisato Okamoto, Go Ono, Masanobu Ozaki, Takanao Saiki, Naoya Sakatani, Hirotaka Sawada, Hiroki Senshu, Yuri Shimaki, Kei Shirai, Seiji Sugita, Yuto Takei, Hiroshi Takeuchi, Satoshi Tanaka, Eri Tatsumi, Fuyuto Terui, Yuichi Tsuda, Ryudo Tsukizaki, Koji Wada, Sei-ichiro Watanabe, Manabu Yamada, Tetsuya Yamada, Yukio Yamamoto, Hajime Yano, Yasuhiro Yokota, Keisuke Yoshihara, Makoto Yoshikawa, Kent Yoshikawa, Shizuho Furuya, Kentaro Hatakeda, Tasuku Hayashi, Yuya Hitomi, Kazuya Kumagai, Akiko Miyazaki, Aiko Nakato, Masahiro Nishimura, Hiromichi Soejima, Ayako Suzuki, Toru Yada, Daiki Yamamoto, Kasumi Yogata, Miwa Yoshitake, Shogo Tachibana et Hisayoshi Yurimoto, 9 juin 2022, Science .
DOI : 10.1126/science.abn7850
Financement : Société japonaise pour la promotion de la science, <span class="glossaryLink" aria-describedby="tt" data-cmtooltip="
” data-gt-translate-attributes=”{” attribute=””> NASA , Australian Research Council.
