Les cernes des arbres peuvent contenir des indices sur les impacts de supernovas lointaines sur la Terre

Des explosions massives d’énergie se produisant à des milliers d’années-lumière de la Terre pourraient avoir laissé des traces dans la biologie et la géologie de notre planète, selon de nouvelles recherches menées par Robert Brakenridge, géoscientifique de CU Boulder, rapporte Colorado.edu.

L’étude, publiée ce mois-ci dans l’International Journal of Astrobiology, sonde les impacts des supernovas, certains des événements les plus violents de l’univers connu. En l’espace de quelques mois seulement, une seule de ces éruptions peut libérer autant d’énergie que le soleil pendant toute sa durée de vie. Elles sont également très lumineuses.

« Nous voyons tout le temps des supernovas dans d’autres galaxies », a déclaré M. Brakenridge, associé de recherche principal à l‘Institut de recherche arctique et alpine (INSTAAR) de la CU Boulder. « Avec un télescope, une galaxie est une petite tache brumeuse. Puis, tout d’un coup, une étoile apparaît et peut être aussi brillante que le reste de la galaxie ».

Une supernova très proche pourrait être capable de rayer la civilisation humaine de la surface de la Terre. Mais même de plus loin, ces explosions peuvent encore faire des ravages, a déclaré M. Brakenridge, baignant notre planète dans des radiations dangereuses et endommageant sa couche d’ozone protectrice.

Pour étudier ces impacts possibles, M. Brakenridge a recherché les empreintes digitales de ces explosions cosmiques lointaines dans les archives des cercles d’arbres de la planète. Ses conclusions suggèrent que des supernovas relativement proches pourraient théoriquement avoir déclenché au moins quatre perturbations du climat terrestre au cours des 40 000 dernières années.

Bulle de gaz en expansion créée par une supernova.

Une bulle de gaz en expansion à environ 11 millions de miles par heure créée par l’onde de choc d’une supernova. (Crédit : NASA)

Les résultats sont loin d’être concluants, mais ils donnent des indications intéressantes sur le fait que, lorsqu’il s’agit de la stabilité de la vie sur Terre, ce qui se passe dans l’espace ne reste pas toujours dans l’espace.

« Ce sont des événements extrêmes, et leurs effets potentiels semblent correspondre aux records des cernes des arbres », a déclaré M. Brakenridge.

Les pics de radiocarbone

Ses recherches s’articulent autour du cas d’un curieux atome. M. Brakenridge a expliqué que le carbone 14, également appelé radiocarbone, est un isotope du carbone qui ne se trouve qu’en quantité infime sur Terre. Il n’est pas non plus originaire d’ici. Le radiocarbone se forme lorsque les rayons cosmiques de l’espace bombardent l’atmosphère de notre planète de façon presque constante.

« Il y en a généralement une quantité constante année après année », a déclaré M. Brakenridge. « Les arbres captent le dioxyde de carbone et une partie de ce carbone sera du radiocarbone. »

Parfois, cependant, la quantité de radiocarbone que les arbres captent n’est pas constante. Les scientifiques ont découvert une poignée de cas où la concentration de cet isotope dans les cernes des arbres augmente brusquement et sans raison terrestre apparente. De nombreux scientifiques ont émis l’hypothèse que ces pics de plusieurs années pourraient être dus à des éruptions solaires ou à d’énormes éjections d’énergie à la surface du soleil.

Brakenridge et une poignée d’autres chercheurs ont eu l’œil sur des événements bien plus éloignés de chez eux.

« Nous voyons des événements terrestres qui demandent une explication », a déclaré M. Brakenridge. « Il n’y a vraiment que deux possibilités : Une éruption solaire ou une supernova. Je pense que l’hypothèse de la supernova a été écartée trop rapidement ».

Attention Bételgeuse

Il a noté que les scientifiques ont enregistré des supernovas dans d’autres galaxies qui ont produit une quantité incroyable de rayonnement gamma – le même type de rayonnement qui peut déclencher la formation d’atomes de radiocarbone sur Terre. Bien que ces isotopes ne soient pas dangereux en eux-mêmes, une augmentation de leurs niveaux pourrait indiquer que l’énergie d’une supernova lointaine a voyagé des centaines, voire des milliers d’années-lumière jusqu’à notre planète.

Pour vérifier cette hypothèse, Brakenridge s’est tourné vers le passé. Il a dressé une liste des supernovas qui se sont produites relativement près de la Terre au cours des 40 000 dernières années. Les scientifiques peuvent étudier ces événements en observant les nébuleuses qu’ils ont laissées derrière eux. Il a ensuite comparé les âges estimés de ces feux d’artifice galactiques à l’enregistrement des cernes des arbres sur le sol.

Il a découvert que parmi les huit supernovas les plus proches étudiées, toutes semblaient être associées à des pics inexpliqués dans l’enregistrement du radiocarbone sur Terre. Il considère que quatre d’entre elles sont des candidates particulièrement prometteuses. Prenons le cas d’une ancienne étoile de la constellation de Vela. Ce corps céleste, qui se trouvait à environ 815 années-lumière de la Terre, est devenu une supernova il y a environ 13 000 ans. Peu de temps après, les niveaux de radiocarbone ont fait un bond de près de 3 % sur Terre, une augmentation stupéfiante.

Les résultats sont loin d’être une preuve irréfutable, ou une étoile, dans ce cas précis. Les scientifiques ont encore du mal à dater les supernovas passées, ce qui rend le moment de l’explosion de Vela incertain, avec une erreur possible de 1 500 ans. On ne sait pas non plus quelles ont été les conséquences d’une telle perturbation sur les plantes et les animaux de la Terre à l’époque. Mais M. Brakenridge estime que la question mérite d’être approfondie.

« Ce qui me fait avancer, c’est quand je regarde les données terrestres et que je me dis : « Mon Dieu, les effets prévus et modélisés semblent bien être là ».

Il espère que l’humanité n’aura pas à voir ces effets par elle-même de sitôt. Certains astronomes pensent avoir détecté des signes indiquant que Bételgeuse, une étoile géante rouge dans la constellation d’Orion, pourrait être sur le point de s’effondrer et de devenir une supernova. Et elle n’est qu’à 642,5 années-lumière de la Terre, bien plus proche que Vela.

« Nous pouvons espérer que ce n’est pas ce qui va se passer car Bételgeuse est très proche », a-t-il déclaré.

Via Colorado.edu

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