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Le voyage de notre système solaire autour du centre de la Voie lactée l’amène à traverser différents environnements galactiques, dont l’un pourrait avoir eu un impact durable sur le climat de la Terre, selon une nouvelle étude.

À l’instar d’un navire naviguant en mer dans des conditions météorologiques changeantes, le voyage de notre système solaire autour du centre de la Voie lactée l’amène à traverser différents environnements galactiques – et l’un d’entre eux pourrait avoir eu un impact durable sur le climat de la Terre, comme le suggère une nouvelle étude.

Les observations de la mission Gaia de l’Agence spatiale européenne, qui vient d’être mise hors service, indiquent qu’il y a environ 14 millions d’années, notre système solaire a traversé une région dense de formation d’étoiles en direction de la constellation d’Orion. Cette région fait partie d’un vaste réseau d’amas d’étoiles qui s’étend sur près de 9 000 années-lumière et qui est sculpté en une structure que les astronomes ont baptisée « onde de Radcliffe », en l’honneur de l’institut Radcliffe de Harvard, dans le Massachusetts, où l’existence de l’onde a été confirmée.

Lorsque notre système solaire a traversé cette structure en tourbillonnant il y a des millions d’années, il a pu recevoir un flux accru de poussières interstellaires. Cet événement coïncide avec la transition de la Terre d’un climat chaud à un climat plus froid, comme en témoigne l’expansion de la calotte glaciaire de l’Antarctique. Il est donc possible que la rencontre ait contribué à ce changement climatique, de concert avec plusieurs autres facteurs et processus en cours, selon la nouvelle étude.

D’autres recherches pourraient permettre de vérifier cette théorie. Si des abondances anormalement élevées d’éléments radioactifs – que l’on attend d’un tel afflux de poussière – sont effectivement repérées dans les archives géologiques de notre planète, cela renforcerait l’hypothèse de l’étude, « parce que vous auriez une signature géologique et une perspective astronomique qui peuvent l’expliquer », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Efrem Maconi, étudiant en doctorat d’astrophysique à l’université de Vienne.

Lui et ses collègues ont décrit leurs découvertes dans un article publié le mois dernier dans la revue Astronomy & Astrophysics. Toutefois, il ne sera pas facile de repérer la preuve cruciale dans les archives géologiques de notre planète – un pic de 14 millions d’années dans l’abondance d’un isotope rare du fer appelé fer 60, qui est généralement libéré par les supernovas mais qui est extrêmement rare sur Terre.

« Il est difficile de remonter le temps, que ce soit dans l’espace ou en Antarctique », a déclaré à Live Science Teddy Kareta, astronome à l’observatoire Lowell en Arizona, qui n’a pas participé à la nouvelle recherche. « C’est un scénario passionnant qu’ils ont imaginé, mais trouver des preuves concrètes de son importance pour le climat de la Terre, ou même évaluer l’augmentation du flux de poussière que le système solaire a connu, pourrait prendre beaucoup de temps et nécessiter un travail considérable de la part de toutes les disciplines scientifiques.

« Nous parlons vraiment d’hier
Même si l’onde de Radcliffe se trouve dans notre arrière-cour galactique, à seulement 400 années-lumière, les astronomes ne l’ont remarquée qu’en 2020 grâce à la capacité du télescope Gaia à préciser les distances et les vitesses des nuages de gaz connus pour la formation d’étoiles, ce qui a permis aux astronomes de créer une carte en 3D du voisinage solaire.

En utilisant les données les plus récentes de Gaia, Maconi et ses collègues ont simulé le voyage de 56 jeunes amas d’étoiles associés à la vague de Radcliffe, en retraçant à la fois leurs orbites actuelles dans la Voie lactée et leurs trajectoires antérieures à leur naissance, qui ont été déduites de leurs nuages moléculaires natals. Cela a permis aux chercheurs de « remonter le temps et de voir où ils se trouvaient dans le passé par rapport au système solaire », a déclaré M. Maconi.

Les chercheurs ont découvert que notre système solaire était à son point le plus proche de la région d’Orion il y a environ 14 millions d’années, s’approchant à moins de 65 années-lumière d’au moins deux amas stellaires locaux à forte teneur en poussières : NGC 1980 et NGC 1981 : NGC 1980 et NGC 1981. À l’époque, notre système solaire était en grande partie tel qu’il est aujourd’hui : la Terre et les autres planètes étaient formées depuis plus de 4 milliards d’années. Pourtant, en termes cosmiques, « nous parlons vraiment d’hier », a déclaré M. Maconi.

Les simulations suggèrent que notre système solaire a passé environ 1 million d’années dans cette région dense, ce qui coïncide avec la transition du « Miocène moyen » de notre planète, d’un climat plus chaud à un climat plus froid. Selon la nouvelle étude, il est donc possible qu’une quantité importante de poussière interstellaire ait bloqué une partie du rayonnement solaire, accélérant ainsi le refroidissement de la planète.

« C’est une grande affirmation que de suggérer des influences galactiques sur le climat de la Terre », a déclaré M. Kareta. Mais « la concordance des dates entre les deux événements devrait certainement inciter les astronomes et les géologues à essayer d’évaluer la probabilité de ce scénario de manière plus approfondie ».

Une affirmation extraordinaire sans preuve extraordinaire – pour l’instant
Il existe « des preuves raisonnables permettant de croire que le voyage de la Terre autour de la Voie lactée a influencé sa géologie », a déclaré à Live Science Chris Kirkland, géologue à l’université Curtin, en Australie, qui n’a pas participé à la nouvelle étude.

Par exemple, des recherches antérieures menées par Kirkland ont suggéré que les impacts fréquents et à haute énergie des météorites au cours de la jeunesse de la Terre ont contribué à la production de la croûte continentale sur Terre. Kirkland a toutefois refusé de commenter l’idée que des poussières extraterrestres – par opposition aux impacts – aient pu influencer le climat de la Terre.

Dans la nouvelle étude, Maconi et son équipe notent que les poussières extraterrestres atteignant la Terre devraient atteindre un pic d’au moins six ordres de grandeur plus élevé que les niveaux actuels pour rendre pleinement compte des effets climatiques à l’échelle de la planète. Il est plus probable que des influences indirectes plus subtiles soient en jeu, et ces effets se seraient déployés sur des centaines de milliers d’années, ce qui les différencie des changements climatiques actuels provoqués par l’homme, a déclaré M. Maconi.

Cependant, même ces différences sont difficiles à déchiffrer, principalement parce que l’enregistrement géologique de l’isotope révélateur du fer 60 s’arrête il y a environ 10 millions d’années. En outre, le fer 60 est instable, avec une demi-vie d’environ 2,6 millions d’années, ce qui rend particulièrement difficile la détection d’un signal provenant d’un événement survenu il y a 14 millions d’années.

« Les difficultés rencontrées pour remonter loin dans l’histoire du climat terrestre limitent clairement notre capacité à évaluer la probabilité que l’onde de Radcliffe ait eu des effets climatologiques à l’heure actuelle », a déclaré M. Kareta, “mais les progrès réalisés en matière d’instrumentation et de techniques d’analyse nous permettront sans doute de faire mieux à l’avenir”.

Il existe peut-être d’autres endroits dans notre système solaire qui, contrairement aux processus géologiques de recyclage des paysages de la Terre, pourraient préserver soit la poussière elle-même, soit le pic révélateur d’éléments radioactifs extraterrestres, a ajouté M. Kareta. Il pourrait s’agir de cratères profonds sur la lune, en particulier près de ses pôles, qui ne reçoivent pas de lumière solaire tout au long de l’année et devraient, en principe, rester froids et stables sur de longues périodes, a-t-il déclaré.

« Les processus à l’échelle du système solaire devraient avoir laissé des traces à l’échelle du système solaire », a déclaré M. Kareta.

Adaptation Terra Projects

Source : https://www.livescience.com/

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