Comment une technologie de pointe peut aider à découvrir des météorites cachées en Antarctique

Quand il s’agit de chasser les météorites, Antarctique est l’endroit où il faut être. Au niveau le plus élémentaire, un continent entier, en grande partie recouvert de glace bleu-blanc, offre un contraste visuel qui facilite un peu le repérage des roches sombres de l’espace, et certains processus de glace ont tendance à s’accumuler. météorites dans de riches veines connues sous le nom de zones d’échouage de météorites.

Pourtant, c’est tout un continent flippant. Même si les scientifiques utilisent des photographies aériennes et des techniques similaires, de nombreuses missions de chasse aux météorites se déroulent les mains vides ou donnent des résultats décevants. Ils comptent sur la chance.

Ce que les scientifiques pourraient vraiment utiliser, c’est une très bonne carte des endroits où les météorites sont les plus susceptibles de se trouver, et grâce à de nouvelles recherches publiées vendredi dans la revue Avancées scientifiques, ils pourraient en avoir un bientôt. Les chercheurs ont formé un algorithme d’apprentissage automatique sur des images de parcelles riches et pauvres en météorites de l’Antarctique et ont découvert qu’il pouvait identifier les zones d’échouage de météorites avec une précision de plus de 80 %.

Bien qu’elle n’ait pas encore été testée sur le terrain, les chercheurs espèrent que leur carte générée par algorithme aidera les scientifiques à trouver plus de météorites antarctiques plus efficaces. Les météorites offrent aux planétologues un moyen d’étudier le système solaire primitif sans avoir à voyager hors de la planète. Il ne leur reste plus qu’à emporter une carte au trésor en Antarctique.

Quoi de neuf?- Après avoir formé leur algorithme d’apprentissage automatique, les chercheurs ont découvert qu’il pouvait identifier près de 83% des zones d’échouage de météorites connues en Antarctique. Il a également prédit l’existence de zones riches en météorites jusque-là inconnues, dont certaines se trouvent à proximité de stations de recherche antarctiques existantes afin que les chercheurs puissent suivre les prédictions de l’algorithme.

Par ailleurs, premier auteur de l’étude et doctorant à l’Université Libre de Bruxelles à Bruxelles Véronique Tollenaar raconte Inverse« Nos analyses suggèrent qu’il existe encore de nombreuses météorites sur la calotte glaciaire que nous pourrions collecter », avec seulement environ 15% des météorites existantes ayant été trouvées.

Comment ils ont fait— La genèse de la nouvelle étude réside dans la mission de chasse aux météorites entreprise il y a des années par le co-auteur de Tollenaar Harry Zekollari, aujourd’hui professeur de glaciologie à l’ETH Zurich, mais ensuite chercheur postdoctoral à l’Université de technologie de Delft aux Pays-Bas. À son retour à Delft, il rencontre Tollenaar, alors étudiant diplômé. Zekollar a commencé à se demander pourquoi les météorites étaient concentrées dans la région qu’il avait visitée ; Tollenaar a suggéré d’utiliser des techniques d’apprentissage automatique pour répondre à cette question.

« Nous sommes les premiers chercheurs à avoir adopté une approche basée sur les données dans cette quête et obtenu un résultat à l’échelle du continent », déclare Tollenaar.

Tollenaar et ses collègues ont formé leur algorithme sur des milliers de « cellules », des observations de résolution à 450 mètres de zones d’échouage de météorites antarctiques connues et des millions de zones avec un contenu de météorite inconnu. Le modèle a pris en compte des facteurs tels que la température de surface, la pente de la surface et les lectures radar pour déterminer le type de glace – tous les facteurs associés aux processus censés concentrer les météorites dans certaines parties de la glace antarctique et pas dans d’autres.

Le modèle résultant n’est pas parfait, dit Tollenaar, mais « néanmoins, c’est une grande aide pour hiérarchiser les missions de météorites ».

Qu’est-ce qui est important dans la découverte ?— Il y a trois raisons de chasser les météorites en Antarctique.

Premièrement, il est facile à repérer en raison de leur contraste de couleur avec la glace sous-jacente, et deuxièmement, « il existe un mécanisme de concentration lié à l’écoulement de la glace, qui rassemble les météorites dans des zones relativement limitées », explique Tollenaar. Ces zones d’échouage de météorites se trouvent généralement dans des régions de glace bleue, et « les scientifiques ont recherché des météorites après la découverte du mécanisme de concentration après la découverte fortuite de météorites sur une zone de glace bleue en 1969 par une équipe japonaise ».

Mais troisièmement, les conditions froides préservent les météorites, ce qui est important car les scientifiques ne les chassent pas seulement pour le plaisir. « Ils contiennent des informations cruciales sur l’origine et l’évolution de notre système solaire », déclare Tollenaar.

En 1996, des scientifiques étudiant Allan Hills Météorite 84001 (ALH 84001) ont annoncé qu’ils avaient peut-être trouvé des preuves de vie extraterrestre, la météorite étant déterminée comme étant venue de Mars. Bien que la découverte ait finalement été déterminée comme une fausse alerte concernant des signes de vie martienne, ce n’est pas impossible en principe – une météorite abritant des signes de vie sur une autre planète pourrait encore être enfouie sous la glace antarctique.

Et après?- Tollenaar et ses collègues ont partagé leur code et leurs données avec d’autres scientifiques, et la communauté des chercheurs commencera à utiliser leur travail et à l’améliorer. Elle espère utiliser davantage de données à haute résolution et de drones sur le terrain pour augmenter la précision du modèle.

Mais bien sûr, le véritable test et la promesse du travail consistent à mettre des bottes sur la glace et à collecter de nouvelles météorites là où l’algorithme prédit qu’elles attendent.

« La mission belge de météorite de cette année a dû être annulée en raison du covid, mais nous commençons à faire les premiers préparatifs pour une éventuelle mission l’année prochaine », a déclaré Tollenaar. « Si cela arrive, nous apporterons la carte au trésor ! »

Résumé – Les météorites offrent une vue unique sur l’origine et l’évolution du système solaire. L’Antarctique est la région la plus productive pour récupérer des météorites, où ces roches extraterrestres se concentrent dans les zones d’échouage de météorites. À ce jour, les zones de glace bleue porteuses de météorites sont principalement identifiées par hasard et grâce à des missions de reconnaissance coûteuses. Ici, nous identifions les zones riches en météorites en combinant des ensembles de données de pointe dans un algorithme d’apprentissage automatique et fournissons des estimations à l’échelle du continent de la probabilité de trouver des métrites à un endroit donné. L’ensemble résultant d’env. 600 zones d’échouage de météorites, avec une précision estimée à plus de 80%, révèlent l’existence de zones inexplorées, dont certaines sont situées à proximité de stations de recherche. Nos analyses suggèrent que moins de 15% de toutes les météorites à la surface de la calotte antarctique ont été récupérées à ce jour. L’approche basée sur les données facilitera grandement la quête de collecte des météorites restantes de manière coordonnée et rentable.