astéroïde tueur de T.rex nommé Baptistina

La chute du fragment d’astéroïde ayant creusé l’astroblème du Yucatan lors de la crise Crétacé-Tertiaire s’est-elle accompagnée d’un vaste épanchement de pétrole ? C’est l’hypothèse avancée par un groupe de géologues après l’identification dans la couche KT de particules carbonées bien particulières, des cénosphères.

Il y a 65 millions d’années, la chute dans la région du Yucatan d’un fragment d’astéroïde, très probablement celui connu aujourd’hui sous le nom de 298 Baptistina, conduisait à la formation d’un astroblème, c'est-à-dire un cratère d'origine météoritique, de 180 kilomètres de diamètre. L’explosion, dont la puissance a été estimée à au moins 5 milliards de fois celle de la bombe d’Hiroshima, aurait provoqué des incendies gigantesques à l’échelle de la planète entière, à cause de la retombée de matériaux chauds et de son onde thermique. On retrouve d’ailleurs de grandes quantités de particules carbonées, interprétées comme de la suie, dans la fameuse couche KT séparant le Crétacé du Tertiaire, et contemporaine de la disparition des dinosaures.

La découverte du cratère de Chicxulub a été permise par les campagnes de prospections pétrolières des années 1950 puis grâce aux données géophysiques recueillies de nombreuses années plus tard par des chercheurs travaillant pour Petroleos Mexicanos (Pemex). Pas très loin de celui-ci se trouve en effet le champ pétrolifère Cantarell, l’un des plus grands gisements offshore du monde.
Mark Harvey et de Simon Brassell, géologues à l’université Bloomington (Indiana, Etats-Unis) ont dû être très surpris lorsqu'ils ont découvert que les particules de suie étaient en fait des cénosphères, c'est-à-dire des résidus de la combustion du charbon mais aussi du pétrole !

Jusqu'à présent en effet, la présence de cénosphères dans des couches géologiques semblait toujours liée à l’activité industrielle humaine. Comment de telles particules peuvent-elles se trouver associées dans la couche KT avec l’iridium d’origine météoritique ?

L'astéroïde qui a trouvé du pétrole

Les cénosphères ont été retrouvées dans la couche KT un peu partout sur la planète, en Espagne, au Canada, en Nouvelle-Zélande et au Danemark. Curieusement, leur taille augmente au fur et à mesure que l’on se rapproche du cratère de Chicxulub. On peut donc en déduire que c’est lors de l’impact lui-même que l’énergie thermique libérée a conduit à la transformation de roches riches en carbone et à la formation de cénosphères. D’après les estimations, ce sont des centaines de milliers de milliards de tonnes de telles particules qui auraient été produites.

L’interprétation la plus probable est que, aussi incroyable que cela puisse paraître, l’astéroïde ayant entraîné la disparition des dinosaures serait bel et bien tombé sur un vaste champ de pétrole. On imagine aisément la pollution résultante. Si cette interprétation est correcte, il n’y aurait pas eu d’énormes incendies à l’échelle de la planète entière, de quoi changer quelque peu notre vision de la catastrophe écologique de la limite KT.

C’est en conjuguant leurs efforts et leurs compétences que les docteurs William Bottke et David Nesvorny du Southwest Research Institute (SwRI) à l’Université de Boulder dans le Colorado, et leur collègue tchèque David Vokrouhlicky de la Charles University à Pragues, sont arrivés à faire la découverte aujourd’hui publiée dans Nature.
Selon eux, l’astéroïde qui a créé le fameux cratère de Chicxulub au Yucatan proviendrait en fait d’une famille de petits corps célestes située dans la ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter : la famille des Baptistina. On pense en effet généralement que la disparition de près de 70% des espèces vivantes, à la limite séparant le Crétacé du Tertiaire, résulte de l’action conjointe des gigantesques éruptions basaltiques du Deccan en Inde mais, surtout, de l’impact d’un petit corps céleste de 10 km de diamètre, plus probablement un astéroïde qu’une comète, dont l’effet sur une biosphère déjà éprouvée par les épanchements basaltiques des Trapps a été déterminant dans ce qu’on appelle la crise K-T.
Pour identifier l’origine de l’astéroïde tueur de dinosaures, les chercheurs se sont basés sur les données chimiques et minéralogiques concernant la composition des Baptistina, ainsi que celles des échantillons provenant des débris de l’impact de Chicxulub, mais aussi principalement sur de savantes simulations numériques et calculs de mécanique céleste conduits à partir des données orbitales et des tailles des objets composants la famille des Baptistina. Pour les chercheurs, cette dernière résulterait de la collision dans le passé de deux gros astéroïdes qui se seraient alors fragmentés sous le choc.

Un des facteurs-clés de la réussite du groupe de chercheurs a été la prise en compte de l’effet Yarkovsky, plus précisément YORP, dont David Vokrouhlicky est un grand spécialiste. Les méthodes habituelles de calculs de la mécanique céleste, équations de Gauss, espace des phases ont aussi été utilisées en conjonction avec les calculs sur ordinateurs faisant intervenir les algorithmes de Monte-Carlo, mais des raffinements supplémentaires ont été ajoutés.

Quatre simulations différentes faisant intervenir tous les détails de la physique des collisions et de la mécanique céleste ont été conduites. En particulier, l’équipe a utilisé les codes « hydrodynamiques » que l’on emploie depuis longtemps pour modéliser les explosions nucléaires. Cela leur a permis de connaître la distribution en tailles des corps laissés par la collision, qui a dû s’effectuer à une vitesse supérieure à 10 000 km/h.
La chronologie du crime

A : Les observations au télescope et les simulations par ordinateurs suggèrent qu’un astéroïde de 170 kilomètres de diamètre environ, et de composition similaire aux chondrites carbonées, des météorites très primitives, a éclaté en plusieurs fragments il y a 160 millions d’années à la suite d’un choc avec un autre petit corps dont la taille est elle estimée à 60 kilomètres de diamètre environ. L’astéroïde 298 Baptistina, découvert par Auguste Charlois le 9 septembre 1890 à l’observatoire de Nice serait précisément le vestige du plus gros astéroïde.

B : L’ensemble des petits corps produits est donc ce qu’on appelle aujourd’hui la famille d’astéroïdes Baptistina. Elle comprend près de 300 objets dont la taille dépasse les 10 km et pas loin de 140 000 dont les dimensions sont supérieures à 1 km. Tous ont des paramètres orbitaux similaires dans l’espace des phases et sont de même composition minéralogique, ce qui justifie d’ailleurs leur regroupement en une famille.

C Sad

1) À la suite de cette collision, ces différents objets ont commencé à dériver, entre autres sous l’action du fameux effet Yarkowsky. Rappelons brièvement en quoi il consiste. En raison des différences de températures entre la face éclairée et celle dans l’ombre, la différence de quantités de lumière rayonnées par un corps céleste produit sur lui des forces et des couples capables de modifier lentement mais sûrement sa trajectoire et sa vitesse de rotation ;

(2) Au bout du compte, environ 20% des objets de tailles kilométriques voient leurs orbites suffisamment modifiées pour leur permettre de s’échapper complètement de la ceinture d’astéroïdes et de se placer sur une famille d’orbites où les perturbations gravitationnelles de Jupiter et des autres planètes créent une « autoroute » menant tout droit vers les planètes internes, dont la Terre ;

(3) Environ 2% seulement de ces objets ont été des géocroiseurs ayant heurté notre planète et, une fraction plus faible encore, la Lune.

D : Il est probable que parmi ces géocroiseurs, l’un soit responsable du cratère Tycho sur la Lune. Il a été formé par un impact il y a environ 108 millions d’années et son diamètre atteint les 85 kilomètres. En effet, d’après les calculs ce sont des dizaines de corps de plus de 10 km de diamètre qui ont dû s’échapper de la ceinture d’astéroïdes. Or, on constate une augmentation du nombre de cratères d’impacts importants sur Terre pendant la période du Crétacé s’étendant de moins 145 à moins 65 millions d’années avec un pic vers moins 100 millions d’années : exactement selon les prévisions des modèles numériques ! En l’absence de données plus précises sur le cratère Tycho, les chercheurs estiment tout de même à 70% les chances que celui-ci soit le résultat d’un impact avec un objet de la famille des Baptistina.

E : D’après les chercheurs, le cratère de Chicxulub, avec son diamètre de 180 kilomètres et son âge de 65 millions d’années au Yucatan, a 90 % de chances d’avoir été le résultat de l’impact d’un des géocroiseurs précédents. Là encore, les simulations numériques sont très favorables à cette hypothèses et, de plus, la composition de l’astéroïde responsable de l’astroblème du Yucatan est très similaire à celle des météorites carbonées du type de celle de Murchison, ce qui suffit pour éliminer bien des candidats potentiels parmi les familles d’astéroïdes. Il est exclu, par exemple, qu’il provienne de la famille de Vesta car ce sont tous des corps de type achondritique. Au contraire, les études spectroscopiques portant sur la composition minéralogique des Baptistina montrent une abondance de corps analogues aux chondrites carbonées.

(impact du yukatan imagerie Don Davis)

Si le modèle proposé par les chercheurs se confirme alors, c’est près de 20% des petits corps célestes proche de la Terre qui proviendraient de cet événement ayant eu lieu il y a 160 millions d’années. D’ores et déjà, la ceinture d’astéroïdes est scrutée à la recherche d’événements similaires qui auraient ensuite laissé leurs traces sur la Terre, la Lune et peut-être Mars et Mercure.

infos : Tueur de T.rex (Laurent Sacco. furura sciences)
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