2,229 milliards d’années : à l’époque de la Terre boule de neige s’est formé le plus vieux cratère de météorite

Des preuves que le cratère de Yarrabubba, large de 70 kilomètres, dans l’arrière-pays de l’Australie-Occidentale, pourrait être la plus ancienne structure d’un impact de météorite connue sur Terre, ont été présentées dans une étude publiée cette semaine.

Image d’entête : la colline de Barlangi indique le site du cratère enterré de Yarrabubba, qui se trouve à environ 600 kilomètres au nord-est de Perth en Australie. (Graeme Churchard)

Daté de 2,229 milliards d’années, soit 200 millions d’années de plus que le dernier impact d’astéroïde connu au dôme de Vredefort en Afrique du Sud, l’impact coïncide avec la fin de la période de grand froid connue sous le nom de « Terre boule de neige » et pourrait avoir contribué à la fonte des glaces.

La Terre a connu plusieurs phases « boule de neige » au cours de sa longue histoire. (NSF)

Après cette période, il n’existe plus de traces de grands dépôts de glace pendant 400 millions d’années, selon l’auteur principal Timmons Erickson du Centre spatial Johnson de la NASA, à Houston, aux États-Unis, qui ajoute :

C’est pourquoi nous nous sommes intéressés au rôle qu’un cratère d’impact aurait pu jouer à l’époque des glaciations mondiales et à la question de savoir si un impact pouvait libérer suffisamment de vapeur d’eau, un puissant gaz à effet de serre, pour réchauffer sensiblement la planète.

En calculant l’impact de la météorite sur un continent glacé, ils ont découvert qu’elle aurait pu envoyer un demi-milliard de tonnes de vapeur d’eau dans l’atmosphère, contribuant ainsi à la fonte des glaces de la planète.

Cela montre bien pourquoi le moment choisi pour ce « bombardement extraterrestre » est important, comme l’écrivent les chercheurs, pour que l’on puisse comprendre ses effets sur l’environnement de la Terre.

À ce jour, le dossier historique des impacts est assez fragmenté, si bien qu’il est difficile de comprendre comment les météorites affectent notre planète, à l’exception de l’astéroïde Chicxulub qui a entraîné la dernière extinction massive et qui pourrait expliquer l’acidification des océans.

Selon Erickson :

Il y a encore beaucoup de lacunes dans les archives des impacts terrestres ; alors que nous connaissons des milliers de cratères d’impact sur la Lune, il n’y a qu’environ 190 structures d’impact reconnues sur Terre.

Les cratères disparaissent progressivement avec le temps par l’érosion et les mouvements tectoniques, ce qui rend difficile la découverte de vieux cratères, explique le coauteur Aaron Cavosie de l’université Curtin, en Australie occidentale.

C’est le cas de Yarrabubba, ajoute-t-il :

Le paysage est stérile, mais pas vide. Des morceaux de roches exposés près du centre de l’ancien cratère géant contiennent les indices microscopiques de la violence passée qui s’est produite il y a 2,229 milliards d’années.

Le cratère Yarrabubba fait environ 70 kilomètres de diamètre.

En outre, les géosciences reposent largement sur le travail de terrain, dit-il, « où les observations sont faites debout sous le soleil brûlant, les mouches bourdonnant dans vos oreilles, la poussière sur vos bottes.

Une fois les roches sélectionnées, des méthodes de laboratoire avancées sont appliquées, dans ce cas, explique Cavosie, « la diffraction d’électrons rétrodiffusés a été utilisée pour identifier les cristaux spécifiques qui avaient été remis à l’état initial par l’analyse de leur orientation microscopique ».

Ensuite, ils ont utilisé la spectrométrie de masse pour mesurer les « horloges isotopiques » contenues par l’uranium et le plomb dans les roches.

Les traces d’uranium se décomposent en plomb au fil du temps à une vitesse connue, de sorte que leur perturbation par une météorite permet de déterminer l’époque à laquelle elle a frappé.

Lorsqu’un impact géant se forme, les roches du centre deviennent assez chaudes pour que les liaisons atomiques du minéral se rompent et se reforment. Ce processus permet d’évacuer le plomb accumulé. Après l’impact, le plomb recommence à s’accumuler.

La percée de Yarrabubba, qui fait partie du riche patrimoine géologique de l’Australie occidentale, est une « découverte unique en son genre », explique Cavosie, la dernière datant de l’impact de Vredefort, il y a 25 ans, qui a duré 2,02 milliards d’années.

Ce que la découverte de Yarrabubba montre clairement, c’est qu’il vaut la peine de continuer à chercher dans les données géologiques des anciens cratères. Cela aide les scientifiques planétaires à recréer les années formatrices de l’histoire de la Terre et à écrire quelques-unes des premières pages des livres d’histoire.

L’étude publiée dans Nature Communications : Precise radiometric age establishes Yarrabubba, Western Australia, as Earth’s oldest recognised meteorite impact structure et les chercheurs présentent leurs conclusions dans un article publié dans The Conversation :We found the world’s oldest asteroid strike in Western Australia. It might have triggered a global thaw.