Météorites, ADN des planètes : l’incroyable méthode d’une chercheuse pour remonter aux origines de la Terre

Comment remonter 4,6 milliards d’années en arrière sans machine à voyager dans le temps ? C’est le défi relevé par Sarah Joiret, astrophysicienne au Collège de France. Elle décrypte les météorites pour reconstituer les premiers instants du système solaire.

Ces « cailloux de l’espace » vieux de 4,6 milliards d’années racontent les origines des planètes

Cela peut paraître incroyable, mais des cailloux vieux de 4,6 milliards d’années détiennent encore les secrets de notre origine. Sarah Joiret les traite comme des archives naturelles, conservées depuis l’époque où le Soleil était un nourrisson étoilé. Ce qu’elle y cherche ? Des signatures isotopiques, qu’elle compare à un véritable ADN planétaire.

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Ces signatures permettent d’identifier l’origine des matériaux — astéroïdes, comètes, poussières interstellaires — qui ont participé à la construction des planètes. C’est une enquête géologique à l’échelle du cosmos, où chaque atome raconte une part de l’histoire. Ainsi, chaque météorite devient un témoin direct de notre genèse céleste. Et cela, malgré les milliards d’années qui nous séparent de cette époque.

De la poussière d’étoile à la Terre : comprendre le lent processus d’accrétion planétaire

Imaginez un immense disque tournoyant de gaz et de poussières autour d’un jeune Soleil. Progressivement, ce disque se fragmente. La matière s’agglomère, puis des blocs se forment. C’est le processus d’accrétion, une sorte de cuisine cosmique qui fabrique lentement, mais sûrement, des embryons de planètes.

Sarah Joiret cherche à comprendre comment, à partir de ces grains primitifs, la Terre a pu se former et devenir une planète habitable. Par exemple, les comètes ont-elles vraiment apporté de l’eau ? Et les météorites, seraient-elles les briques originales de notre monde ? Pour le savoir, la chercheuse analyse leurs compositions et les compare aux planètes actuelles. En procédant ainsi, elle reconstitue les étapes clés de cette formation.

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Quand la simulation devient machine à remonter le temps : modéliser le chaos primitif du système solaire

Pour mettre ces données en perspective, Sarah Joiret utilise des simulations numériques. Ce sont, en quelque sorte, des machines à remonter le temps digitales. Elles permettent de tester des hypothèses. Par exemple : que se serait-il passé si une comète était arrivée plus tôt ? Ou si les orbites avaient évolué différemment ?

Un exemple marquant a émergé : les résultats des modèles indiquent que l’atmosphère primitive de Mars contenait au moins 3 bars d’hydrogène. C’est trois fois la pression atmosphérique actuelle sur Terre. Par conséquent, cela change beaucoup de choses, notamment la possibilité que de l’eau liquide ait pu exister à la surface de Mars. Cette perspective bouleverse nos connaissances sur le passé martien.

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L’hypothèse est audacieuse : si Mars a conservé longtemps une atmosphère dense et riche en hydrogène, de l’eau liquide aurait pu exister à sa surface. Une telle découverte renforcerait l’idée d’une planète autrefois habitable. De plus, elle ouvrirait de nouvelles pistes sur l’éventuelle présence passée de vie microbienne.

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Pour explorer cette possibilité, Sarah Joiret s’appuie également sur des simulations numériques. Celles-ci modélisent l’évolution de l’atmosphère martienne sur plusieurs millions d’années. Elles intègrent des données issues de météorites et des observations fournies par les sondes spatiales. Ainsi, l’objectif est de tester la stabilité de cette atmosphère dans des scénarios variés.

Ce travail s’inscrit dans une approche qu’elle nomme archéologie planétaire. Il s’agit de reconstruire l’histoire de Mars grâce à des indices enfouis dans la matière céleste. Chaque spectre, isotope ou simulation complète une fresque invisible. Et en comprenant mieux Mars, on éclaire aussi l’histoire ancienne de notre propre planète.