Les experts ont fait un forage dans le cratère de la météorite qui a tué les dinosaures et ont fait une découverte incroyable

Bien sûr, on en savait déjà beaucoup sur le cratère de Chicxulub. Par exemple, il s'étend sur 150 km de diamètre et plonge de 12 km dans le sol. Et de tous les points d'impact connus sur Terre, le cratère est le deuxième plus grand au monde. Et, même s'il est apparu il y a environ 66 millions d'années, l’anneau laissé par son impact reste d'un seul tenant.

Ce détail met en évidence à quel point le cratère de Chicxulub - et sa préservation à long terme - s'est déjà avéré être exceptionnel. C'est d’ailleurs le seul cratère de la planète dont l'anneau est encore intact. Pour en trouver un autre, les scientifiques doivent se rendre… sur la Lune.

Voilà pour les dimensions et les caractéristiques extérieures du cratère. Les scientifiques sont cependant allés au-delà de que donne à voir le cratère de Chicxulub. En creusant dans le cratère, qui se trouve à plus de 800 m sous la péninsule du Yucután au Mexique, les experts ont en fait découvert l'impact qu'un astéroïde de 80 km de large a eu sur la planète.

Pour replacer les découvertes dans leur contexte, cependant, cela vaut la peine de comprendre un peu l’histoire du cratère. Ainsi, le cratère de Chicxulub tire son nom de la ville mexicaine voisine du même nom. Et les experts estiment qu'un astéroïde ou une comète, d'une taille allant de 10km à 35km de diamètre, s'est écrasé sur la Terre à cet endroit même.

Il est difficile d'imaginer un morceau de débris spatiaux aussi massif se précipitant en direction de notre planète. Mais peut-être encore plus étonnant est le trou qu'il a laissé derrière lui ; le cratère de Chicxulub a un diamètre estimé à 150 km. Pour référence, c'est seulement 3 km de moins que le trajet entre New York et Philadelphie.

Les experts ont également pu calculer la force avec laquelle la roche spatiale s'est écrasée contre la Terre. En fait, ils estiment que l'astéroïde - ou la comète - avait 21 à 921 milliards de fois plus d'énergie que la bombe atomique larguée sur Hiroshima pendant la Seconde Guerre mondiale. Même la Tsar Bomba de l'Union soviétique – l'explosif fabriqué par l'homme le plus puissant à avoir jamais explosé – ne pouvait pas soutenir la comparaison. Le corps du système solaire a également libéré 100 millions de fois l'énergie de Tsar Bomba lors de l'impact.

Donc, avec autant de puissance frappant la Terre, la taille du cratère de Chicxulub est logique. Et ce n'est pas seulement sa largeur qui est énorme ; le cratère atteint des profondeurs allant jusqu'à 30 km. Ces dimensions font du cratère de Chicxulub le deuxième plus grand cratère d'impact sur Terre à résulter d’un impact, juste derrière celui près de Vredefort, en Afrique du Sud.

Mais le cratère de Chicxulub a une caractéristique qu'aucun autre cratère connu sur Terre n'a : c'est un cratère annulaire en pointe. Cela signifie que le site d'impact n'a pas de pic central unique. Au lieu de cela, le cratère dispose d’un plateau en forme de cercle formé autour de son centre. Le bord du cratère encercle cet anneau, mais se trouve à distance du centre.

Le géophysicien marin Sean PS Gulick a expliqué au New York Times en 2016 à quel point cette configuration est rare : « Chicxulub est le seul cratère sur Terre avec un anneau de pic intact que nous pouvons aller échantillonner… C'est le point zéro de l'événement d'extinction du Crétacé. »

Et pourtant, les scientifiques ne se sont pas forcément précipités pour creuser dans le cratère de Chicxulub. Cela était en partie dû au fait que le trou massif est apparu il y a environ 66 millions d'années. Ainsi, au fil du temps, de la roche et de l'eau ont rempli le vide et finalement plus de 800 m de roche sédimentaire ont recouvert le cratère.

De plus, les scientifiques n'ont découvert le cratère de Chicxulub que relativement récemment, alors qu'il existe depuis des millions d'années. Ce n'est qu'en 1978, en effet, que les géophysiciens Glen Penfield et Antonio Camargo sont tombés sur le cratère. Et ils ne cherchaient même pas le site d'impact de l'astéroïde lorsqu'ils l'ont découvert ; ils cherchaient du pétrole.

Penfield et Camargo avaient survolé la zone pour une reconnaissance magnétique afin de repérer des emplacements potentiels de forage sous le golfe du Mexique. Alors qu'il se penchait sur les données résultantes, Penfield a noté quelque chose de particulièrement extraordinaire : un « arc sous-marin » de 55km de large présentant une symétrie parfaite.

Une découverte si étrange a donné à Penfield l’idée de s’y intéresser davantage. Il s’est ensuite penché sur une carte gravimétrique commandée par son employeur, la compagnie pétrolière Petróleos Mexicanos, dans les années 1960. Sur celle-ci, Penfield a remarqué un autre arc - mais celui-ci s'incurvait au-dessus de la péninsule du Yucatán elle-même. Et quand le géophysicien a assemblé cette carte et son relevé magnétique, il s'est rendu compte que les deux arcs formaient un cercle.

Penfield sut presque immédiatement qu'il avait trouvé quelque chose de spectaculaire ; le géophysicien a alors émis l'hypothèse qu'il avait identifié un événement cataclysmique dans l'histoire géologique de la planète. Petróleos Mexicanos lui a ensuite permis, ainsi qu'à Camargo, de présenter leurs découvertes à la conférence de 1981 de la Society of Exploration Geophysicists. Mais, contrairement à l'astéroïde dont ils ont théorisé qu'il avait frappé la Terre, leur présentation a eu peu d'impact à l'époque.

Alors finalement, Penfield a abandonné ses recherches sur le cratère. Une grande partie des preuves qu'il avait apportées ont même été détruites ou perdues. Néanmoins, Penfield a publié toutes les données dont il disposait et est retourné à son travail. Entre-temps, d'autres scientifiques avaient commencé à théoriser quelque chose de similaire – sans avoir eu connaissance des recherches de Penfield.

Plus précisément, en 1981, un étudiant diplômé de l'Université de l'Arizona nommé Alan R. Hildebrand et son superviseur, William V. Boynton, ont publié leur propre théorie. Ils avaient juste besoin de trouver un cratère qui pourrait corroborer leur hypothèse. Le duo présentait cependant de nombreuses preuves géologiques et leur travail a eu un peu plus de succès que celui de Penfield.

De son côté, un professeur d’Haïti nommé Florentine Morás avait découvert des preuves qu'un ancien volcan s'était autrefois dressé dans son pays. Hildebrand s'est donc rendu compte qu'une telle caractéristique aurait pu apparaître lors de la collision d’un objet colossal à proximité. Et en 1990, il parvenait à déterminer l'endroit précis d'une telle collision.

Cette année-là, un journaliste du Houston Chronicle nommé Carlos Byars a informé Hildebrand des découvertes de Penfield. Le journaliste a également mentionné que le géophysicien avait pensé avoir trouvé un cratère d'impact à proximité. Hildebrand s’est ensuite emparé de son téléphone, et les deux experts ont commencé à analyser des échantillons de forage à partir de l'unité de stockage de la compagnie pétrolière.

Ce que Penfield et Hildebrand ont trouvé parmi les débris de forage étaient des matériaux métamorphiques de choc. De tels matériaux apparaissent après qu'un événement lié à un impact provoque une déformation et un échauffement. Dans les cas normaux, un métamorphisme de choc se produit en même temps qu'une éruption volcanique - mais, bien sûr, Penfield et Hildebrand avaient découvert quelque chose de beaucoup plus impressionnant que cela.

Depuis lors, de plus en plus de recherches ont eu lieu sur le cratère de Chicxulub et de nouvelles théories sur ses origines ont vu le jour. En septembre 2007, par exemple, William F. Bottke, David Vokrouhlicky et David Nesvorny ont proposé une théorie dans la revue Nature. Ces trois auteurs ont déclaré que la roche responsable de la création du cratère provenait d'une famille cosmique spécifique, appelée « astéroïdes Baptistina ».

Pourtant, malgré des faits qui semblaient corroborer la théorie de Vokrouhlicky, Bottke et Nesvorny, de nouvelles preuves publiées en 2011 sont allées à son encontre. De quoi était-il question ? Eh bien, les chercheurs avaient situé la formation de la famille d'astéroïdes Baptistina il y a environ 80 millions d'années. Cela rendait presque impossible pour la roche spatiale d'avoir atteint la Terre lorsque le cratère Chicxulub s'était formé il y a 66 millions d'années. Ceci parce qu'il faut plusieurs dizaines de millions d'années entre le moment où les astéroïdes se forment et celui où ils entrent en collision.

Mais la découverte du cratère de Chicxulub a également donné de la crédibilité à une théorie initialement formée par le physicien Luis Alvarez et son fils, le géologue Walter Alvarez. Les deux hommes pensaient qu'entre le Crétacé et le Paléogène, un impact massif sur Terre avait déclenché une série d'extinctions d'animaux et de plantes. Et parmi eux se trouvaient toutes les espèces de dinosaures non aviaires.

Certaines des caractéristiques du cratère de Chicxulub semblent également correspondre à la théorie d'Alvarez. D'une part, la datation initiale du cratère estime sa formation à il y a environ 66 millions d'années. Ainsi, l'astéroïde (ou la comète) se serait écrasé sur Terre juste entre les périodes du Crétacé et du Paléogène – tout comme le duo père-fils le soupçonnait.

De nombreuses personnes souscrivent également à la théorie d'Alvarez sur le cratère de Chicxulub. À savoir que l'impact qui l'a provoqué a également déclenché une extinction massive, entre autres espèces, de dinosaures terrestres et marins. Pourtant, tant de mystère entourait l'énorme cratère sous-marin. Les scientifiques devaient donc creuser pour en savoir plus.

Et en 2016, le moment est enfin venu pour une telle excursion. Le géophysicien marin Gulick et la géophysicienne Joanna Morgan ont dirigé un équipage de plus de 30 personnes, qui représentaient une douzaine de pays différents. Les chercheurs sont montés à bord d'un bateau et ont navigué dans le golfe du Mexique. Et là, ils ont transformé leur navire en station de forage.

La station de forage se dressait sur trois pieds, s'élevant à environ 15 m au-dessus des eaux turquoise du golfe du Mexique. L'équipe a ensuite foré incroyablement loin dans la Terre. Et après que l'outil eut plongé à 30 km sous l'eau, il a rencontré la roche et a continué à creuser à 650 m dans la croûte.

Bien sûr, sur une période de 66 millions d'années, le cratère de Chicxulub s'était rempli d'une quantité importante de matière calcaire et de sédiments. Mais la machine des scientifiques s'est frayée un chemin au-delà de la nouvelle couche de roches pour trouver ce qu'ils cherchaient : le matériau qui a constitué le seul cratère annulaire de pointe de la planète.

Gulick, Morgan et leur équipe ont en fait découvert qu'un type particulier de roche constituait l'anneau du pic : le granit. Normalement, cette variété de roche se trouve beaucoup plus profondément dans la croûte terrestre. Cela signifie que l'astéroïde a eu un impact tellement incroyable qu'il a poussé les sédiments se trouvant à des kilomètres sous la surface jusqu'au sommet.

Un géophysicien, Morgan, qui travaille pour l'Imperial College de Londres, a déclaré au New York Times : « Ces roches se sont comportées comme un fluide pendant une courte période de temps, et les roches n'ont pas tendance à le faire. C'est un processus incroyable qui a lieu quand se forme un grand cratère. » Apparemment, une telle réaction en chaîne a donné du crédit à ce qu'on appelle la théorie du modèle d'effondrement dynamique.

La théorie du modèle d'effondrement dynamique émet l'hypothèse que l'impact de l'astéroïde a poussé les roches profondément dans la croûte terrestre avant de les forcer à remonter et à en sortir. Ensuite, ces roches se sont à nouveau effondrées et se sont déposées pour former les anneaux de pointe du cratère. Et le fait que le granit forme le plateau central du cratère corrobore apparemment cette théorie.

Mais le forage dans le cratère de Chicxulub a révélé davantage encore sur cet événement géologique dévastateur. Les roches racontaient également l'histoire de ce qui s'était passé une fois que l'astéroïde s'était écrasé sur la Terre. Les scientifiques ont révélé leur découverte en 2019. Et l'image qu'ils ont brossée du monde après l'impact était pour le moins terrifiante.

Gulick a déclaré que lui et le reste des scientifiques pouvaient être très précis dans leurs affirmations car ils disposaient d'une quantité de roche sans précédent. Il a expliqué au New York Times : « Nous avons normalement l'occasion d’étudier des échantillons de roche où quelques centimètres correspondent à mille ans. Nous disposons de 130 mètres pour une journée. »

Les rochers racontaient l’histoire suivante. Tout d'abord, un énorme morceau de roche cosmique s'est écrasé sur le sol, créant instantanément un cratère de 90 km de large et 33 km de profondeur dans la Terre. L'impact initial a généré des vagues dans le golfe voisin. Un tsunami s'est en effet formé, fonçant dans la direction opposée du nouveau cratère.

L'impact de l'astéroïde a également envoyé d'énormes morceaux de roche dans les airs, jusqu'à la haute atmosphère de la planète – et probablement même au-delà. Gulick a théorisé que « presque certainement, une partie du matériau aurait atteint la Lune ». Les plus gros morceaux se sont envolés avant de retomber sur le sol, encore chauds suite à l'impact initial.

Certains petits morceaux de roche chaude ont mis plus de temps à tomber – et ont mis plus de temps pour refroidir. Ces merveilles géologiques, appelées tektites, se sont dispersées sur ce qui est aujourd'hui le continent nord-américain. Ensuite, l'eau a commencé à retourner dans le cratère après avoir fait des vagues vers l'extérieur. Mais le remplissage de la dépression géologique n’est rien comparé par rapport à l'étape suivante.

Lorsque l'astéroïde est entré en collision avec la Terre, il a en effet envoyé un tsunami dans la direction opposée. Et, bien sûr, l'eau a fait des va-et-vient. Alors, assez tôt, ces puissantes vagues sont revenues vers le cratère. De multiples tsunamis massifs avec des vagues s'élevant à des centaines de mètres dans les airs sont ensuite revenus en direction du trou géologique béant.

Le va-et-vient des tsunamis a rapidement rempli l'anneau du pic d'une couche de sable et de gravier de 1,5 cm. Et tandis que le tsunami faisait rage, les terres voisines se sont également trouvées ravagées. L'impact de l'astéroïde avait, par exemple, déclenché des incendies de forêt dans la région. Les scientifiques le savent parce qu'ils ont localisé des morceaux de charbon de bois dans l'anneau du pic juste au-dessus des sédiments du tsunami.

Ces feux de forêt pourraient avoir pris à partir de l'énorme énergie thermique de l'astéroïde lors de l'impact. La pluie de roche en fusion mentionnée plus haut aurait pu y être aussi pour quelque chose. En tout cas, a déclaré Gulick au New York Times : « Tout n'a probablement pas brûlé, mais il y a certainement eu des feux de forêt dans le monde entier. Ainsi, dans l'ensemble, les tsunamis, les chutes de pierres et les incendies ont anéanti un nombre impressionnant d'espèces du Crétacé.

Il est difficile de croire que les scientifiques puissent mettre au point de tels scénarios incroyables à partir de couches de roche cachées profondément sous la péninsule du Yucatán. Pourtant, pour le géologue planétaire Paul Byrne, les couches du cratère de Chicxulub rendent palpables certaines théories scientifiques connues de longue date. Il a déclaré au New York Times que c'était une chose de développer et de simuler de telles hypothèses, mais que c'en était « une autre de les voir ». Et, compte tenu de la taille et de l'étendue du cratère, cela pourrait n'être que le début des révélations de secrets surprenants découverts là-bas.