Ceinture de Kuiper : 12 grains de poussière trahissent un réservoir d'eau

Qu'est-ce que la ceinture de Kuiper ?

La ceinture de Kuiper s'étend au-delà de l'orbite de Neptune, à plus de 30 unités astronomiques du Soleil. Une unité astronomique correspond à la distance Terre-Soleil, soit environ 150 millions de km. Contrairement à la ceinture d'astéroïdes entre Mars et Jupiter, on y trouve surtout de la glace d'eau, du méthane et de l'ammoniac gelés, mêlés à de la roche et de la poussière. Pluton en fait partie. Ce matériau est resté loin du Soleil et a été peu chauffé : les astronomes y voient un congélateur datant de plus de 4,5 milliards d'années.

Comment la poussière a révélé son origine

L'équipe a combiné microscopie électronique, analyses chimiques et mesures précises des isotopes de l'oxygène. Les isotopes sont des versions d'un même élément, avec le même nombre de protons mais un nombre de neutrons différent. L'oxygène 16 est le plus courant, les oxygènes 17 et 18 sont plus lourds.

Pour situer l'origine des grains, les chercheurs ont repéré les traces laissées par des particules très énergétiques venues du Soleil. D'après des travaux antérieurs, une forte densité de ces marques évoque la ceinture de Kuiper, où la matière reste exposée très longtemps. Les 12 grains en portaient beaucoup.

Leur oxygène différait aussi nettement de celui des météorites connues. L'eau d'origine a disparu des grains : les chercheurs ont donc remonté des minéraux au liquide qui les a formés. Selon leurs calculs, le rapport oxygène 18 sur oxygène 16 aurait pu dépasser d'environ 15 % celui de l'eau des océans terrestres.

Des traces semblables avaient déjà été vues dans une météorite primitive et dans un matériau lié à la comète 67P/Tchourioumov-Guérassimenko, sans savoir si elles étaient typiques du système solaire externe. Ces 12 grains rendent l'hypothèse plus solide.