Enquête sur l’origine de l’or : d’où vient le métal jaune ?

De tout temps, l’or a exercé un vrai pouvoir de fascination chez l’homme : sueur de Dieu pour les Incas, secret de l’éternelle jeunesse pour Cléopâtre et les Égyptiens, symbole de liberté et d’émancipation pour les conquérants de l’Ouest américain… Mais le métal précieux provoque également un intérêt plus terre-à-terre chez les scientifiques, qui ont longtemps spéculé… Sur son origine. Grâce aux recherches scientifiques, nous savons désormais pourquoi l’or est rare sur Terre : le métal précieux serait en quelque sorte une poussière d’étoile !
Découvrez les mécanismes de cette mystérieuse origine extra-terrestre.

Une pluie d’étoiles à l’origine de l’or

On a longtemps cru que l’or s’était formé sur terre, mais la plupart des scientifiques rejettent désormais cette idée : l’origine du métal précieux serait belle et bien extra-terrestre, confirmant que la quantité d’or sur notre planète est donc limitée. Cette théorie confirme que l’or est donc une ressource précieuse qui ne peut être indéfiniment extraite, et que les mines d’or seront bientôt vidées.
Deux théories s’affrontent encore, mais toutes deux partent de la même trajectoire : le métal précieux s’est formé grâce aux étoiles de la galaxie, comme si les scientifiques soulignaient ainsi la dimension poétique et mystérieuse de l’or, qui ne serait en quelque sorte qu’une poussière d’étoile.

D’où vient l’or : l’hypothèse stellaire

Toutes les études scientifiques s’accordent en effet aujourd’hui sur l’origine stellaire de l’or, avec des étoiles qui auraient touché la croûte terrestre il y a environ 3,8 milliards d’années.

La première théorie voit comme point de départ à la formation de l’or, l’explosion d’étoiles massives, les supernovas. Celles-ci sont principalement constituées de l’atome le plus léger qui soit, l’hydrogène, dont la caractéristique est de n’avoir aucun neutron.
La masse de ces supergéantes est telle que la pression exercée en leur sein finit par déclencher une fusion nucléaire, aboutissant à la formation d’éléments chimiques plus lourds et plus complexes comme l’hélium (2ème place dans le tableau chimique) , l’oxygène ou le carbone (6ème place dans le tableau chimique).

Progressivement, leur consumation à haute température aboutit à la formation des métaux, comme le nickel ou le fer, avec des électrons en mouvement.

Au fur à mesure que le processus se développe, la masse et la pression de la supernova diminuent : l’étoile par s’effondrer sur elle-même, et explose.
L’énergie libérée est telle que les protons et les électrons subatomiques fusionnent alors pour former des neutrons qui, absorbés par les métaux ferreux, donnent dès lors les métaux plus lourds comme le plomb, l’argent… ou l’or.
L’explosion de la supernova et sa dilatation déclenchent enfin une telle onde de choc que ces débris de particules d’or nouvellement formés sont projetés dans l’immensité de la galaxie, tandis que le tourbillon de gaz finit par se condenser pour former de nouvelles étoiles et de nouvelles planètes, à la base de notre système solaire actuel.

C’est ce big-bang qui aurait ainsi donné la terre, la vie… et l’or !

Il était donc inutile de demander à un alchimiste comment fabriquer l’or dans un chaudron : c’est l’astrophysicien qui connaît le secret de fabrication, mais il lui faudrait pour cela au moins une partie du cosmos et sa pluie d’étoiles !

D’où vient l’or : l’hypothèse cataclysmique

Pourtant, les travaux scientifiques ont progressivement remis en cause cette théorie du big-bang stellaire sur la formation de l’or. Car si la nucléosynthèse des éléments fonctionne effectivement pour tous les métaux, l’or semble échapper à la règle, offrant à ce métal précieux une place à part, même chez les chimistes et les astrophysiciens.

Tout porte à croire que l’origine de l’or ne trouve pas sa place dans un processus continu, comme le plomb ou le fer, mais dans un processus unique et spécifique, expliquant notamment sa rareté. Alors quel est-il ?

En 2011 puis en 2013, des spécialistes ont donc étudié un autre phénomène : l’or ne serait pas né de l’explosion de supernovæ, mais de la collision de deux cadavres d’étoiles à neutrons. L’origine de l’or serait alors purement accidentelle, à travers un processus cataclysmique dû au hasard. Pour notre plus grand bonheur !

Ce serait ainsi la collision de ces deux cadavres d’étoiles, riches en neutrons, qui aurait déclenché le processus de désagrégation/réagrégation, aidant le banal atome d’hydrogène à se métamorphoser en atome d’or pur et unique.

Tout l’or aujourd’hui contenu sur terre proviendrait donc de cette pulvérisation involontaire entre deux petits astres d’une dizaine de km de diamètre à peine, les kilonovae, mais à la masse incroyable : un milliard de tonnes par centimètre cube !
L’énergie déclenchée par la collision de deux milieux hyper denses est telle, que le processus de formation de l’or aurait été alors quasi instantané et définitif.

Tout l’or de la galaxie aurait été ensuite propulsé sous forme de poussières dans le cosmos, comme une pluie de particules précieuses s’éparpillant dans l’espace infini.
Cette hypothèse scientifique rencontre aujourd’hui un large consensus.

Mais si l’image de ces poussières d’or brillantes dans le firmament a de quoi faire rêver, comment expliquer qu’on retrouve finalement cet or au cœur de la terre ?
Comment le métal précieux est-il passé de l’infini du cosmos aux entrailles terrestres ?

Or natif dans un morceau de filon de quartz

L’origine de l’or : une migration terrestre

Notre planète est formée de trois couches :

• la roche dure, appelée croûte terrestre,
• le manteau (qui commence entre 5 et 50 km de profondeur) composé de roches en fusion, appelé magma,
• et le noyau (à environ 5000 km de profondeur).

A la formation de la Terre, la densité des éléments lourds, comme l’argent, le platine ou bien évidemment l’or, les ont conduits à s’enfoncer à la limite entre la croûte terrestre et le magma. Ils y ont été, dans un premier temps, piégés par la solidification de la roche dure et des roches en fusion.
C’est d’ailleurs un fait que les scientifiques ont réussi à prouver, en analysant les éruptions volcaniques riches en petites particules de manteau terrestre, les xénolithes : on y retrouve de l’or natif.

Au fil des millénaires, les mouvements géologiques et la fragmentation des plaques tectoniques ont laissé apparaître des fissures dans la roche, favorisant ainsi la résurgence de gaz et fluides soufrés en provenance du magma. En remontant vers la surface, ces fluides ont attrapé au passage une partie de l’or, avant de refroidir progressivement au cœur des fissures. Devenues solides, ces matières forment le quartz, dans lequel on trouve de l’or : c’est ainsi que se sont formés les filons ! Ces derniers peuvent faire plusieurs centaines de mètres de long, et descendre à plusieurs kilomètres de profondeur.

C’est ce qui explique que tout en étant rare à l’échelle de la planète, l’or se regroupe en filons très concentrés, à proximité des failles terrestres, et notamment des volcans.

C’est finalement la collision accidentelle deux étoiles mortes qui explique à la fois l’origine de l’or, mais aussi sa rareté.
L’or reste un bien précieux, fruit du hasard, qui ne doit pas nous faire oublier que son coffre-fort naturel reste tout aussi précieux, car c’est notre planète !