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L'osmium : un nouveau moyen pour repérer les vieux impacts d'astéroïdes

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Il était jusqu'à présent difficile, voire impossible, d'estimer la masse exacte de météorites tombées sur Terre dans les temps anciens. C'est maintenant chose faite, grâce à la découverte d'une équipe de recherches basée à Honolulu (Hawaï).

Chute d’astéroïde sur Terre, vue par les artistes de la Nasa.

Deux méthodes s'offraient auparavant pour permettre d'évaluer la taille des impacteurs dont certains sont susceptibles d'avoir entraîné des disparitions d'espèces, telles les dinosaures, ou même exercé une influence non négligeable sur le climat de notre planète.

La première, la plus simple, se basait sur la mesure du cratère d'impact. Mais son application se heurte à de nombreuses difficultés qui en relativisent la précision. Ainsi, son diamètre n'est pas fonction que de la masse de la météorite mais aussi de la vitesse de celle-ci au moment de l'impact. De plus, si l'objet a est tombé d'ans l'océan (70% de la surface terrestre), le repérage est ardu, lorsque la trace n'a pas été complètement éliminée par la subduction du plancher océanique. Quant aux cratères terrestres, ils sont aussi soumis à l'érosion, ainsi qu'aux mouvements tectoniques.

La deuxième méthode fait appel à la concentration d'iridium sur les lieux d'impact. L'iridium est un métal lourd présent lors de la formation de la Terre, mais qui a ensuite migré vers son noyau de sorte qu'il est presque complètement absent de la surface. De fait, la quasi-totalité de l'iridium découvert a été apporté par les météorites et son taux est proportionnel à l'importance des chutes. Malheureusement, les valeurs observées sont variables et les chercheurs doivent travailler sur des moyennes, ce qui réduit la précision des mesures.

La piste de l’osmium

Certaines météorites se distinguent toutefois par leur teneur en osmium, un métal gris bleuté de forte densité (22,57 grammes au centimètre cube). C'est le cas des météorites de type chondrites, qui forment 80% des corps percutant la Terre. Dans ces roches extraterrestres, le rapport entre les isotopes 187 et 188 de l'osmium est très faible, bien plus faible que dans l'eau de mer. Lorsqu'un de ces bolides percute notre planète, il se vaporise en grande partie et une partie de l'osmium diffuse dans les océans, diminuant cet écart. La mesure du rapport de ces deux isotopes devraient donc permettre de repérer la trace d'un impact dans les couches de sédiments et donc de le dater.

Partant de ce principe, une équipe internationale menée par des astronomes de l'université de Hawaï (François S. Paquay, Gregory E. Ravizza et Tarun K. Dalai) a travaillé sur des carottages prélevés en deux points du globe pour étudier les sédiments correspondant aux périodes de -65 millions d'années (limite du crétacé-tertiaire) et -35 millions d'années (fin de l'éocène). Cette étude a permis de confirmer l'existence déjà pressentie d'impacts importants à ces moments, dont le premier est susceptible d'avoir provoqué la disparition des dinosaures.

Il est probable que les recherches qui viennent de débuter permettront de lever le voile sur certains faits restés obscurs jusqu'ici. Ainsi, si l'impact d'il y a 65 millions d'années a bien entraîné des modifications importantes de l'écologie terrestre et l'anéantissement de nombreuses espèces, deux autres se sont produits à moins 35 millions d'années sans provoquer de disparitions. Une meilleure connaissance de la taille de ces projectiles pourra certainement amener de nouveaux éléments de réponse.

De nouvelles données mais aussi de nouvelles interrogations

Autre question soulevée par l'étude : la météorite tombée à la fin du Crétacé n'excéderait pas, selon les nouvelles mesures, 6 kilomètres de diamètre alors qu'on pensait jusqu'ici à un objet de 10 à 19 kilomètres. Il reste possible qu'une partie de l'osmium soit restée piégée quelque part, mais il faudra néanmoins conduire d'autres études pour confirmer ce résultat.

Ce n'est pas la première fois que la taille d'un astéroïde est ainsi revue à la baisse. La météorite de la Toungouska avait déjà subi une cure d'amaigrissement de la part d'une équipe de recherches conduite par Mark Boslough, financée par Sandia's Laboratory-Directed Research and Development office.

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