Une vue d'artiste du cratère d'impact de Chicxulub quelques milliers d'années après sa formation. © Detlev_van_Ravenswaay, Science

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Cratère de Chicxulub

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L'astroblème de Chicxulub au nord de la péninsule du Yucatán (Mexique) est un cratère d'impact provoqué par la chute d'un corps céleste (astéroïde ou comète) qui s'est abattue sur la Terre il y a environ 66 millions d'années, c'est-à-dire à la fin du Crétacé. D'un diamètre égal à au moins 180 kilomètres, ce cratère fut causé par la chute d'un corps d'une dizaine de kilomètres de diamètre. L'impact libéra alors une énergie équivalente à une explosion dont la puissance a été estimée à 5 milliards de fois la bombe d'Hiroshima. Le résultat fut l'injection d'une quantité de poussières dans l'atmosphère telle que l'ensoleillement de la Terre en fut fortement réduit pendant un certain temps, entraînant l'effondrement de la chaîne alimentaire, en commençant par une disparition massive des plantes. Cet effondrement a fortement contribué à la fameuse crise biologique survenue il y a 66 millions d'années et ayant conduit à la disparition des grands reptiles marins, des dinosaures non aviens, des ammonites et des bélemnites à ce moment là.

On soupçonnait l'existence d'un tel cratère à la suite des travaux du géologue américain Walter Alvarez qui avait découvert, vers le milieu des années 1970, dans la région de Gubbio (une ville italienne), une étrange strate argileuse sombre montrant la disparition subite du plancton marin, pourvoyeur en carbonates, il ne pouvait sans doute pas encore savoir ce qu'elle allait lui révéler. Avec son père, le prix Nobel de physique Luis Alvarez et, surtout, les chimistes Frank Asaro et Helen Michel, tous de l'université de Berkeley (États-Unis), il entreprit ensuite de faire parler cette couche en la datant et en l'analysant précisément.

Ces chercheurs découvrirent, à leur grande stupéfaction, que cette strate contenait une quantité anormalement élevée d'un élément rare à la surface de la Terre, l'iridium. Ce métal est en revanche assez abondant dans les comètes et les astéroïdes ; c'est pourquoi ils proposèrent que la crise biologique de la fin du Crétacé était due à la chute sur la planète d'un petit corps céleste. Cependant, pour convaincre une majorité de leurs collègues sceptiques, il fallait démontrer que la couche d'argile noire, baptisée couche K-T, était bien présente partout sur Terre avec non seulement la même anomalie en iridium mais aussi la présence de quartz choqués, typiques de ceux retrouvés au voisinage des impacts de météorites connus.

Une vidéo sur l'expédition IODP 2016 au cratère de Chicxulub. Traduction et sous-titrages en cliquant sur la roue dentée en bas à droite de la vidéo. © ECORD_IODP

Comprendre la formation des cratères d'impact géants

C'est en fait Alan Hildebrand qui fit vraiment bouger les choses en réexaminant les carottes des forages effectués pour rechercher du pétrole dans la péninsule du Yucatàn, au Mexique. Elles allaient lui permettre de faire la découverte de l'astroblème Chicxulub au début des années 1990.

De nos jours, les chercheurs en géosciences veulent en apprendre plus sur le cratère de Chicxulub. Ils aimeraient notamment savoir comment la vie a recolonisé les fonds marins sur lesquels cet astroblème se trouve en partie, bien que recouvert d'une épaisse couche de sédiments. Dans le cadre du Programme scientifique international de forages continentaux (en anglais International Continental Scientific Drilling Program ou ICDP) et du Programme international de découverte des océans (en anglais International Ocean Discovery Program, ou IODP), une plateforme de forage a été utilisée dans ce but en 2016 dans le golfe du Mexique, à l'aplomb d'un des anneaux rocheux constituant le cratère de Chicxulub - ces anneaux sont l'équivalent des rides circulaires provoquées à la surface de l'eau par la chute d'un objet dans une mare.

On n'observe de tels anneaux que près de grands cratères, aussi bien sur la Lune que sur Mars ou Mercure. Sur Terre, à part l'astroblème de Chicxulub, seuls deux autres cratères sont assez grands pour posséder, en théorie, des anneaux concentriques : celui de Vredefort, en Afrique du Sud, et celui de Sudbury, au Canada. Cependant, ces deux derniers sont âgés respectivement de 2 milliards et 1,8 milliard d'années. L'érosion a donc largement fait disparaître ces anneaux. Il existe des modèles numériques qui rendent compte de la formation de ces cercles de roches surélevés et on aimerait bien pouvoir comparer les prévisions de ces modèles (ils supposent que les roches formant ces anneaux sont formées de granits remontés vers la surface). Le cratère de Chicxulub a permis de valider ces modèles que l'on pourra alors appliquer avec plus d'assurance dans tout le Système solaire.

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