Les scientifiques pensent que le flux de bombardements extraterrestres a eu des conséquences majeures sur le développement de l’environnement de surface de la Terre, au moment de sa formation. Mais en raison du « remodelage » continu de la croûte terrestre, les preuves des impacts les plus anciens se font rares. Une équipe de chercheurs australiens rapporte avoir potentiellement découvert les traces d’un impact survenu il y a 3,48 milliards d’années, soit le plus ancien connu à ce jour !
Les mouvements tectoniques, l’érosion et le métamorphisme actifs de la Terre ont effacé les traces du « Grand bombardement tardif » — une phase de l’Hadéen datant d’il y a environ 4 milliards d’années, à la fin de la formation de la Terre, durant laquelle se serait produite une augmentation notable des impacts météoriques ou cométaires. La plus ancienne structure d’impact connue à ce jour est le cratère de Yarrabubba, en Australie-Occidentale : son âge est estimé à 2,23 milliards d’années. Mais aucune structure d’impact datant de l’Archéen n’a été identifiée.
Les recherches sur les événements d’impact archéens se sont concentrées sur les couches d’éjecta — les fragments de roches expulsés du lieu de l’impact — du fait qu’elles soient généralement mieux préservées. Les plus anciens dépôts de sphérules d’impact identifiés jusqu’à présent sont datés de 3,47 et 3,45 milliards d’années, et ont été découverts dans le craton de Pilbara en Australie et dans le craton de Kaapvaal en Afrique du Sud, respectivement. Une équipe de scientifiques australiens affirme aujourd’hui avoir découvert des preuves d’impact encore plus anciennes, âgées de 3,48 milliards d’années !
Des preuves dissimulées dans des roches éjectées par l’impact
Les sphérules se forment lors d’un impact météoritique : des fragments de roche fondue sont projetés dans l’air, puis refroidissent sous forme de petites billes de la taille d’une tête d’épingle, qui retombent sur terre et s’y enfouissent au fil du temps. C’est en examinant des carottes de forage de la formation Dresser du craton de Pilbara (datée d’environ 3,48 milliards d’années), prélevées en 2019, que les scientifiques ont découvert des couches riches en sphérules.
Ils rapportent avoir identifié quatre dépôts distincts, dont l’épaisseur varie entre 0,2 et 8 centimètres. Le diamètre des sphérules varie de 0,15 à 1 millimètre, mais la plupart ont un diamètre de 0,3 à 0,6 mm, précise l’équipe. Leur profil pétrographique est typique des sphérules d’impact : les chercheurs ont observé des formes en haltères et des vésicules internes (qui se forment lorsque la roche fondue se re-solidifie). L’intérieur est constitué de quartz, de séricite et/ou de carbonate, ainsi que d’oxyde de titane. L’enveloppe est principalement composée de titane, avec un peu de fer et de baryum.
Les spécialistes soulignent par ailleurs la présence de minéraux appelés spinelles de nickel-chrome — tout comme dans les sphérules anciennes trouvées en Afrique du Sud — ainsi que d’iridium, en quantités supérieures à ce que l’on trouve dans les roches terrestres ; les rapports isotopiques d’osmium sont, quant à eux, typiques des météorites chondritiques. L’ensemble de ces caractéristiques indiquent que les sphérules sont très certainement d’origine extraterrestre.
Des événements capables d’influencer le climat terrestre
« Les résultats texturaux et géochimiques préliminaires suggèrent une origine d’impact pour trois horizons riches en sphérules dans le forage 2019 de Dresser – représentant la preuve la plus ancienne d’un potentiel impact de bolide dans l’histoire géologique de la Terre », concluent les chercheurs, qui vont pousser plus avant l’analyse des sphérules et des roches environnantes, afin de décrire plus précisément cet impact météoritique.
La découverte a été présentée lors de la 54e Conférence sur les sciences lunaires et planétaires, qui s’est tenue au Texas du 13 au 17 mars. Ces recherches n’ont pas encore fait l’objet d’une évaluation par les pairs. De par les mouvements tectoniques et l’érosion naturelle de la croûte terrestre, les preuves d’impact de météorites sont particulièrement difficiles à trouver — et le cas échéant, elles sont généralement examinées avec la plus grande rigueur.
En 2012, des chercheurs ont rapporté la découverte d’une structure d’impact d’une centaine de kilomètres, datée d’il y a 3 milliards d’années, dans le craton archéen de l’Atlantique Nord, au Groenland. Cette étude a cependant été très controversée. La structure en question, connue localement sous le nom de structure de Maniitsoq, ne serait que le résultat d’anciens mouvements et déformations des plaques tectoniques selon certains scientifiques.
Une étude publiée en 2021 souligne en effet que l’analyse de plus de 5500 cristaux de zircon prélevés sur les lieux n’a révélé aucune trace des dommages habituellement produits par un tel impact. « Les caractéristiques géologiques liées à l’impact précédemment proposées, allant des structures microscopiques à l’échelle du minéral aux structures macroscopiques à l’échelle du terrain, ainsi que l’âge et la géochimie des roches de la région de Maniitsoq, peuvent être expliquées par des processus endogènes (non liés à l’impact) », ont conclu les auteurs.
Le cratère de Yarrabubba reste donc la plus ancienne structure d’impact connue à ce jour. Il a été découvert dans les années 2000, grâce à ses caractéristiques géologiques et magnétiques. Des simulations d’impact suggèrent que cet événement, survenu il y a 2,3 milliards d’années, aurait pu créer un important effet de serre, bouleversant le climat de la Terre.