Une supernova lointaine qui a explosé il y a 41000 ans pourrait avoir conduit à l'extinction du mammouth, selon les recherches menées par le scientifique nucléaire Richard Firestone du Lawrence Berkeley National Laboratory du Département américain de l'Énergie (Berkeley Lab).
Firestone, qui a collaboré avec le géologue de l'Arizona Allen West sur cette étude, a dévoilé cette théorie le 24 septembre lors de la 2e conférence internationale «Le monde des éléphants» à Hot Springs, SD. Leur théorie rejoint la liste des coupables possibles responsables de la disparition des mammouths, qui ont parcouru la dernière fois l'Amérique du Nord il y a environ 13 000 ans. Les scientifiques ont de longs yeux sur le changement climatique, les maladies ou la chasse intensive par les humains comme des suspects probables.
Maintenant, une supernova peut rejoindre la gamme. Firestone et West croient que les débris d'une explosion de supernova se sont transformés en objets de faible densité, semblables à des comètes, qui ont fait des ravages sur le système solaire il y a longtemps. Une telle comète a peut-être frappé l'Amérique du Nord il y a 13 000 ans, déclenchant un événement cataclysmique qui a tué la grande majorité des mammouths et de nombreux autres grands mammifères nord-américains. Ils ont trouvé des preuves de cette couche d'impact sur plusieurs sites archéologiques à travers l'Amérique du Nord où des artefacts de chasse Clovis et des mammouths massacrés par l'homme ont été mis au jour. Il est établi depuis longtemps que l'activité humaine a cessé sur ces sites il y a environ 13 000 ans, soit à peu près au même moment que les mammouths ont disparu.
Ils ont également trouvé des preuves de l'onde de choc initiale de l'explosion de la supernova: des défenses de mammouth vieux de 34000 ans qui sont parsemées de minuscules cratères d'impact apparemment produits par des grains riches en fer se déplaçant à environ 10000 kilomètres par seconde. Ces grains peuvent avoir été émis par une supernova qui a explosé environ 7 000 ans plus tôt et à environ 250 années-lumière de la Terre.
«Nos recherches indiquent qu'une comète de 10 kilomètres de large, qui pourrait avoir été composée des restes d'une explosion de supernova, aurait pu frapper l'Amérique du Nord il y a 13 000 ans», explique Firestone. «Cet événement a été précédé par une explosion intense de grains riches en fer qui a touché la planète il y a environ 34 000 ans.»
À l'appui de l'impact de la comète, Firestone et West ont trouvé des sphérules métalliques magnétiques dans les sédiments de neuf sites Clovis vieux de 13 000 ans dans le Michigan, le Canada, l'Arizona, le Nouveau-Mexique et les Carolines. Des sphérules de carbone de faible densité, du charbon de bois et une radioactivité excessive ont également été trouvés sur ces sites.
«Armé uniquement d'un aimant et d'un compteur Geiger, nous avons trouvé des particules magnétiques dans la couche de Clovis bien datée partout en Amérique du Nord où personne n'avait regardé auparavant», explique Firestone.
L’analyse des particules magnétiques par analyse d’activation gamma rapide au réacteur de Budapest et par analyse d’activation des neutrons aux laboratoires Becquerel du Canada a révélé qu’elles sont riches en titane, fer, manganèse, vanadium, terres rares, thorium et uranium. Cette composition est très similaire aux roches ignées lunaires, appelées KREEP, qui ont été découvertes sur la lune par les astronautes d'Apollo, et ont également été trouvées dans des météorites lunaires tombées sur Terre au Moyen-Orient il y a environ 10000 ans.
«Cela suggère que la Terre, la lune et l'ensemble du système solaire ont été bombardés par des matériaux similaires, qui, selon nous, étaient les restes de l'explosion de la supernova il y a 41 000 ans», explique Firestone.
De plus, Al Smith de Berkeley Lab a utilisé la fonction de comptage à faible bruit de fond du laboratoire pour détecter l'isotope radioactif potassium-40 dans plusieurs fragments de pointe de flèche de Clovis. Les chercheurs des laboratoires Becquerel ont également découvert que certains échantillons de sédiments de la couche Clovis sont considérablement enrichis avec cet isotope.
«Le potassium-40 dans la couche de Clovis est beaucoup plus abondant que le potassium-40 dans le système solaire. Cet isotope est formé en excès considérable dans une supernova qui explose et s'est pour la plupart dégradé depuis la formation de la Terre », explique Firestone. "Nous pensons donc que tout ce qui a frappé la Terre il y a 13 000 ans provenait d'une supernova récemment explosée."
Firestone et West ont également découvert des preuves d'un événement encore plus ancien qui avait détruit des parties de la Terre avec des grains riches en fer. Trois défenses de mammouths trouvées en Alaska et en Sibérie, qui étaient datées au carbone pour avoir environ 34 000 ans, sont piquées avec des sites d'impact riches en fer légèrement radioactifs causés par des grains à grande vitesse. Parce que les défenses sont composées de dentine, qui est un matériau très dur, ces cratères ne se forment pas facilement. En fait, des tests avec des plombs de fusil de chasse parcourant 1 000 kilomètres à l'heure n'ont produit aucune pénétration dans les défenses. Des énergies beaucoup plus élevées sont nécessaires: l'analyse aux rayons X a déterminé que les profondeurs d'impact sont cohérentes avec les grains se déplaçant à des vitesses approchant les 10 000 kilomètres par seconde.
«Cette vitesse est le taux d'expansion connu des jeunes restes de supernova», explique Firestone.
Le coup de poing un-deux de la supernova vers la Terre est encore corroboré par des mesures de radiocarbone. La chronologie des preuves physiques découvertes sur les sites de Clovis et dans les défenses de mammouth reflète les pics de radiocarbone trouvés dans des échantillons de sédiments marins islandais vieux de 41 000, 34 000 et 13 000 ans. Firestone soutient que ces pics, qui représentent des pics de radiocarbone qui sont 150 pour cent, 175 pour cent et 40 pour cent au-dessus des niveaux modernes, respectivement, ne peuvent être causés que par un événement produisant des rayons cosmiques comme une supernova.
"L'augmentation de 150 pour cent du radiocarbone trouvée dans les sédiments marins vieux de 41 000 ans est cohérente avec une supernova explosant à 250 années-lumière de là, par rapport aux observations d'une augmentation du radiocarbone dans les cernes des arbres depuis l'époque de la supernova historique proche SN 1006," dit Firestone.
Firestone ajoute qu'il faudrait 7 000 ans aux grains riches en fer de la supernova pour voyager 250 années-lumière vers la Terre, ce qui correspond à l'époque de la prochaine pointe de radiocarbone dans les sédiments marins et à la datation des défenses de mammouth vieux de 34 000 ans. La pointe de sédiments la plus récente correspond à la fin de l'ère Clovis et au bombardement de type comète.
"Il est surprenant que cela fonctionne si bien", déclare Firestone.
Source originale: communiqué de presse de Berkeley Labs
