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La découverte des fullerènes
Une réponse à l'un des plus grands mystères de la Terre

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Les fullerènes nous aident à expliquer la plus grande extinction qu'a subi notre Terre

 

Météore

Il y a 250 millions d'années, une catastrophe a failli éradiquer la totalité des formes de vie de la surface terrestre. Quatre-vingt dix pour cent des espèces marines et soixante-dix pour cent des espèces terrestres ont disparu en moins de 100 000 ans, le temps d'un battement d'aile de papillon à l'échelle de l'histoire de la Terre. Les scientifiques ont longtemps soupçonné que cette extinction massive avait pour cause une série de modifications dans l'atmosphère et les océans, survenues le jour où un astéroïde ou une comète a frappé la terre, mais les preuves manquaient pour confirmer cette hypothèse. Aujourd'hui, le responsable est connu : il s'agit d'un fullerène.

Limite permienne-triassique

 

Les scientifiques ont découvert la preuve de cette extinction à partir de l'examen des roches sédimentaires, qui s'accumulent au fil du temps, en plus des dépôts de sable, des sédiments et des résidus végétaux ou animaux. Les couches les plus profondes sont plus anciennes que celles qui les recouvrent. Les couches déposées il y a plus de 250 millions d'années contiennent des fossiles de nombreuses espèces que l'on ne retrouve pas dans les couches plus récentes. La séparation est assez fine ; on l'appelle la limite permienne-triassique, et elle marque la transition entre ces deux périodes de l'histoire de la Terre.

Des chercheurs, dirigés par le Dr Luann Becker de l'Université de Washington, ont examiné des formations appartenant à la limite permienne-triassique au Japon, en Chine et en Hongrie. Ils ont trouvé une abondance de fullerènes renfermant des atomes d'argon ou d'hélium.

De telles molécules ne se forment que sous l'action d'une température et d'une pression très élevées. On suppose, entre autres théories, que des étoiles composées de carbone en sont à l'origine. La distribution des isotopes d'hélium retrouvés dans les fullerènes indique aussi une origine extraterrestre.

Molécule

molécule C60He

Cliquez sur la molécule pour l'observer sous toutes les facettes.
(module externe Chime requis)

La plupart des atomes d'hélium ont deux protons et deux neutrons (Hélium-4). Certains n'ont qu'un seul neutron (Hélium-3). La proportion de l'isotope le plus léger était plus élevée dans les fullerènes trouvés à la limite permienne-triassique que dans l'atmosphère terrestre.

Une extinction massive similaire a eu lieu il y a 65 millions d'années, et les dinosaures faisaient partie des espèces condamnées. Dans la couche intermédiaire de cette époque, appelée K/T ou limite crétacé-tertiaire, on a découvert d'importantes quantités d'iridium, un élément rare sur Terre, mais que l'on retrouve dans certains astéroïdes.

Les scientifiques pensent que le météore qui a frappé la Terre, il y a 250 millions d'années, faisait à peu près la même taille que le dernier visiteur céleste, c'est-à-dire environ 10 kilomètres de diamètre, mais sa composition était différente. Au lieu de laisser dans son sillage des traces d'iridium, il a signé sa visite par un type inhabituel de fullerène.

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