Saviez-vous qu’il existe un atome tellement rare sur Terre qu’on l’a découvert… en regardant le ciel ? Il s’agit de l’hélium, le deuxième élément le plus abondant de l’univers, mais presque absent de notre planète. Son histoire est fascinante et marque le début d’un tout nouveau domaine scientifique : l’astrochimie.
Tout commence en 1866, en Inde. L’astrophysicien français Jules Janssen se trouve là pour observer une éclipse solaire totale. Pendant quelques minutes seulement, le soleil se couvre et la lumière est atténuée, offrant une occasion unique : analyser les couleurs émises par le soleil grâce à un instrument appelé spectroscope.
Une éclipse solaire vu depuis la Malaisie le 26 décembre 2019. SADIQ ASYRAF/AFP.
À sa grande surprise, Janssen remarque qu’une couleur manque dans la lumière solaire : un jaune précis, à 587 nanomètres de longueur d’onde. Comment l’expliquer ? Lorsqu’un atome est éclairé, il absorbe et réémet de la lumière à certaines longueurs d’onde caractéristiques. Ainsi, si une couleur disparaît dans le spectre solaire, c’est qu’un atome dans le soleil l’a absorbée.
Spectre d’absorption et d’émission d’un atome.
Mais il y avait un problème : aucun atome connu sur Terre n’absorbait la lumière à cette longueur d’onde. Deux jours plus tard, un scientifique anglais, Norman Lockyer, fait la même observation. Avec l’aide d’un chimiste, il conclut qu’il s’agit d’un nouvel élément, présent dans le soleil mais pas encore détecté sur Terre. Il le nomme hélium, du grec Hélios, qui signifie « soleil ».
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Il faudra attendre trente ans avant que l’hélium soit découvert sur Terre, caché dans certaines roches par le chimiste William Ramsay. Pourquoi est-il si rare chez nous ? Parce que l’hélium est très léger et ne se fixe à rien : dès qu’il apparaît, il s’échappe dans l’atmosphère. L’hélium terrestre provient principalement de la désintégration radioactive de certains éléments, comme l’uranium, et non du Big Bang. C’est pour cela qu’il est rare, précieux et cher.
Mais l’importance de cette découverte dépasse la simple curiosité chimique. Elle ouvre la voie à l’astrochimie, la chimie de l’espace. Aujourd’hui, les scientifiques n’ont plus besoin de rester confinés dans un laboratoire pour découvrir de nouveaux éléments : ils observent la lumière émise par les étoiles et les planètes, et en déduisent leur composition. Cette méthode permet de détecter des molécules inédites, et même de chercher des signes de vie ailleurs dans l’univers. Par exemple, en analysant la lumière d’une exoplanète, on peut identifier la présence d’eau, de molécules organiques, et estimer si la vie y est possible.
Ainsi, l’hélium n’est pas seulement un gaz léger et inoffensif : il est le messager d’un univers chimique bien plus vaste que notre Terre, et le point de départ d’une aventure scientifique qui continue aujourd’hui encore.
Source: consulté en ligne.
