L'espace nous touche de bien des façons. Des météores d'anciennes collisions d'astéroïdes et de poussière écaillée par des comètes claquent dans notre atmosphère tous les jours, la plupart du temps invisibles. Les rayons cosmiques ionisent les atomes de notre air supérieur, tandis que le vent solaire trouve des moyens astucieux d'envahir la magnétosphère planétaire et de mettre le feu au ciel avec des aurores. Nous ne pouvons même pas marcher dehors par une journée d'été ensoleillée sans nous soucier de la lumière ultraviolette du soleil qui brûle la peau.
Donc, vous ne seriez peut-être pas surpris qu'au cours de l'histoire de la Terre, notre planète ait également été affectée par l'un des événements les plus cataclysmiques que l'univers puisse offrir: l'explosion d'une étoile supergéante dans un Supernova de type II un événement. Après l'effondrement du noyau de l'étoile, l'onde de choc sortante souffle l'étoile en morceaux, libérant et créant une multitude d'éléments. L'un d'eux est le fer-60. Alors que la majeure partie du fer dans l'univers est le fer-56, un atome stable composé de 26 protons et 30 neutrons, le fer-60 possède quatre neutrons supplémentaires qui en font un isotope radioactif instable.
Si une supernova se produit suffisamment près de notre système solaire, il est possible que certains éjectas se frayent un chemin jusqu'à la Terre. Comment pourrions-nous détecter ces éclats stellaires? Une façon serait de rechercher des traces d'isotopes uniques qui n'auraient pu être produits que par l'explosion. C'est exactement ce qu'a fait une équipe de scientifiques allemands. Dans un papier publiés plus tôt ce mois-ci dans les Actes de l'Académie nationale des sciences, ils rapportent la détection de fer-60 dans biologiquement a produit des nanocristaux de magnétite dans deux carottes de sédiments forés dans l'océan Pacifique.
La magnétite est un minéral riche en fer naturellement attiré par un aimant tout comme une aiguille de boussole répond au champ magnétique terrestre.Bactéries magnétotactiques, un groupe de bactéries qui s’orientent le long des lignes du champ magnétique terrestre, contiennent des structures spécialisées appelées magnétosomes, où elles stockent de minuscules cristaux magnétiques - principalement sous forme de magnétite (ou de grégite, un sulfure de fer) en longues chaînes. On pense que la nature a fait tout son possible pour aider les créatures à trouver de l'eau avec la concentration optimale en oxygène pour leur survie et leur reproduction. Même après leur mort, les bactéries continuent de s’aligner comme des aiguilles de boussole microscopiques alors qu’elles s’installent au fond de l’océan.
Après la mort des bactéries, elles se décomposent et se dissolvent, mais les cristaux sont suffisamment solides pour être préservés sous forme de chaînes de magnétofossiles qui ressemblent à des guirlandes perlées sur l'arbre de Noël familial. Utilisant un spectromètre de masse, qui taquine une molécule d'une autre avec une précision qui tue, l'équipe a détecté des atomes de fer 60 "vivants" dans les chaînes fossilisées de cristaux de magnétite produits par les bactéries. Signification en direct encore frais. Comme la demi-vie du fer-60 n'est que de 2,6 millions d'années, tout fer-60 primordial qui a ensemencé la Terre dans sa formation a depuis longtemps disparu. Si vous allez fouiller maintenant et trouvez du fer 60, vous regardez probablement une supernova comme une arme à feu.
Les co-auteurs Peter Ludwig et Shawn Bishop, ainsi que l'équipe, ont découvert que le matériau de la supernova est arrivé sur Terre il y a environ 2,7 millions d'années près de la limite de la Époques Pléistocène et Pliocène et il a plu pendant 800 000 ans avant de prendre fin il y a environ 1,7 million d'années. Si jamais une pluie battante tombait.
Le pic de concentration s'est produit il y a environ 2,2 millions d'années, en même temps que nos premiers ancêtres humains, Homo habilis, déchiquetaient des outils de pierre. Ont-ils été témoins de l'apparition d'une «nouvelle étoile» spectaculairement brillante dans le ciel nocturne? En supposant que la supernova n'était pas masquée par la poussière cosmique, la vue devait avoir mis nos relations bipèdes à genoux.
Il est même possible qu'une augmentation de rayons cosmiques de l'événement a affecté notre atmosphère et notre climat et a peut-être entraîné une mort mineure à l'époque. Le climat de l’Afrique s’est asséché et des cycles répétés de glaciation sont devenus courants à mesure que les températures mondiales poursuivaient leur tendance au refroidissement du Pliocène au Pléistocène.
Les rayons cosmiques, qui sont des protons de haute énergie et des noyaux atomiques à déplacement extrêmement rapide, déchirent les molécules dans l'atmosphère et peuvent même pénétrer jusqu'à la surface lors d'une explosion de supernova à proximité, à environ 50 années-lumière du Soleil. La forte dose de rayonnement mettrait la vie en danger, tout en augmentant en même temps le nombre de mutations, l'une des forces créatrices à l'origine de la diversité de la vie au cours de l'histoire de notre planète. La vie - toujours une histoire de prendre le bien avec le mal.
La découverte du fer-60 cimente davantage notre connexion à l'univers dans son ensemble. En effet, les bactéries grignotant la cendre de supernova ajoutent une touche littérale aux célèbres mots de feu Carl Sagan: «Le cosmos est en nous. Nous sommes faits d'étoiles. » Grands ou petits, nous devons notre vie à la synthèse d'éléments dans le ventre des étoiles.
