Semarkona : la météorite magnétique qui fait comprendre l'origine des planètes

Les mesures les plus précises à ce jour du champ magnétique qui existait il y a plus de 4 milliards d’années dans notre système solaire viennent d’être rapportées dans un article paru dans la revue américaine Science. C’est en étudiant de très près une météorite particulière que l’équipe menée par Roger Fu, du Massachussets institute of Technology, a pu mesurer l’aspect qu’avait le champ magnétique dans le système solaire primordial. Une première.

Vue d'artiste de chondrites dans le champ magnétique du
système solaire primordial (MIT Paleomagnetism Laboratory)

La météorite exploitée pour cette mesure assez incroyable est ce qu’on appelle une chondrite, qui est en fait un débris d’astéroïde produit par de multiples collisions, et qui s’est retrouvée par hasard dans l’orbite de la Terre et y est tombé le 26 octobre 1940. La météorite que Roger Fu et son équipe ont exploitée s’appelle Semarkona, elle doit son nom à l’endroit où elle est tombée, dans le Madhya Pradesh en Inde. Elle pèse exactement 691 grammes. 

Ces météorites sont restées telles qu’elles étaient depuis leur formation au tout début de la naissance du système solaire. Elles sont constituées de nombreux petits grains, appelés des chondres, qui font une taille de l’ordre d’un millimètre de diamètre.

Les chondres sous forme cristalline, eux-mêmes, se sont formés par fusion de grains rocheux lors de collisions dans la nébuleuse solaire, ce nuage de gaz poussiéreux qui entourait le soleil tout juste après son allumage. Et le point crucial ici, c'est que ces chondres contiennent des minéraux à base de fer, qui se sont retrouvés naturellement magnétisés par le champ magnétique présent dans le nuage de gaz au moment de la formation de ces chondres, qui devinrent alors des sortes de petits aimants. Une fois refroidis et cristallisés, l’empreinte du champ magnétique est donc restée figée à jamais, jusqu’à ce qu’un morceau de chondrite vienne s’écraser sur la Terre quelques milliards d’années après...

Les chercheurs ont réussi à mesurer la valeur du champ magnétique « emprisonné » dans les grains de chondre et ils trouvent une valeur de 54 microTesla.

Cette mesure de champ magnétique n'est pas intéressante que pour elle-même ou l'exploit qu'elle représente. Elle permet aussi (et surtout) indirectement de comprendre comment se sont formés les premiers blocs rocheux du système solaire, les ancêtres de nos planètes.

La météorite Semarkona (Open University)

Steve Desch, co-auteur de l’étude, explique que pour produire de tels chondres magnétisés par fusion, des ondes de choc devaient être présentes à travers la nébuleuse solaire, avec un champ magnétique de fond à cette époque-là qui devait se trouver compris entre 5 et 50 microTesla, en fonction de l’intensité des ondes de choc.

Cette explication est préférée à d’autres alternatives car si par exemple la magnétisation des grains était due au  passage de l’astéroïde initial dans une zone d’éruption magnétique solaire, cela aurait produit un champ magnétique « gelé » dans la chondrite beaucoup plus intense que celui qui a été observé dans Semarkona.

Cette mesure est la première mesure aussi précise et robuste du champ magnétique qui existait au début de notre système solaire. On le voit, elle permet en outre de contraindre les modèles de formation des premiers corps rocheux du système solaire à une époque très lointaine, où le système solaire ne ressemblait encore qu'à un vaste disque de cailloux et de poussières...

Source : 

Solar nebula magnetic fields recorded in the Semarkona meteorite

R.Fu et al. 

Science, 13 November 2014