Une équipe du SwRI a modélisé les processus évolutifs dans la ceinture principale d'astéroïdes et a découvert que les impacteurs tels que celui qui a mis fin au règne des dinosaures proviennent très probablement de la moitié extérieure de la ceinture principale d'astéroïdes. L'équipe a également découvert que les processus de livraison de cette région se produisent 10 fois plus souvent qu'on ne le pensait auparavant. Crédit :SwRI/Don Davis
L'impacteur qui aurait anéanti les dinosaures et autres formes de vie sur Terre il y a environ 66 millions d'années provenait probablement de la moitié extérieure de la ceinture principale d'astéroïdes, une région dont on pensait auparavant qu'elle produisait peu d'impacteurs. Des chercheurs du Southwest Research Institute ont montré que les processus qui livrent de gros astéroïdes à la Terre à partir de cette région se produisent au moins 10 fois plus fréquemment qu'on ne le pensait auparavant et que la composition de ces corps correspond à ce que nous savons de l'impacteur tueur de dinosaures.
L'équipe du SwRI, dont le Dr David Nesvorný, Le Dr William Bottke et le Dr Simone Marchi ont combiné des modèles informatiques de l'évolution des astéroïdes avec des observations d'astéroïdes connus pour étudier la fréquence des événements dits de Chicxulub. Il y a plus de 66 millions d'années, un corps estimé à 6 miles de diamètre a frappé dans ce qui est maintenant la péninsule du Yucatan au Mexique et a formé le cratère de Chicxulub, qui fait plus de 90 milles de diamètre. Cette explosion massive a déclenché un événement d'extinction de masse qui a mis fin au règne des dinosaures. Au cours des dernières décennies, on a beaucoup appris sur l'événement de Chicxulub, mais chaque avancée a conduit à de nouvelles questions.
« Deux questions critiques encore sans réponse sont : « Quelle était la source de l'impacteur ? » et « À quelle fréquence de tels événements d'impact se sont-ils produits sur Terre dans le passé ? » », a déclaré Bottke.
Pour sonder l'impact de Chicxulub, les géologues ont déjà examiné des échantillons de roche vieux de 66 millions d'années trouvés sur terre et dans des carottes de forage. Les résultats indiquent que l'impacteur était similaire à la classe des chondrites carbonées des météorites, certains des matériaux les plus vierges du système solaire. Avec curiosité, tandis que les chondrites carbonées sont courantes parmi les nombreux corps d'un kilomètre de large qui s'approchent de la Terre, aucun aujourd'hui n'est proche des tailles nécessaires pour produire l'impact de Chicxulub avec une probabilité raisonnable.
"Nous avons décidé de chercher où les frères et sœurs de l'impacteur Chicxulub pourraient se cacher, " dit Nesvorný, auteur principal d'un article décrivant la recherche.
"Pour expliquer leur absence, plusieurs groupes passés ont simulé de grandes ruptures d'astéroïdes et de comètes dans le système solaire interne, en regardant les surtensions d'impacts sur Terre avec le plus grand cratère produisant le cratère Chicxulub, " dit Bottke, l'un des co-auteurs de l'article. "Alors que beaucoup de ces modèles avaient des propriétés intéressantes, aucun n'a fourni une correspondance satisfaisante avec ce que nous savons sur les astéroïdes et les comètes. Il semblait qu'il nous manquait encore quelque chose d'important."
Pour résoudre ce problème, l'équipe a utilisé des modèles informatiques qui suivent comment les objets s'échappent de la ceinture d'astéroïdes principale, une zone de petits corps située entre les orbites de Mars et de Jupiter. Au fil des éons, les forces thermiques permettent à ces objets de dériver dans des « écoutilles d'évacuation » dynamiques où les coups gravitationnels des planètes peuvent les pousser sur des orbites proches de la Terre. En utilisant le supercalculateur Pleaides de la NASA, l'équipe a suivi 130, 000 astéroïdes modèles évoluant dans ce lent, manière stable pendant des centaines de millions d'années. Une attention particulière a été accordée aux astéroïdes situés dans la moitié extérieure de la ceinture d'astéroïdes, la partie la plus éloignée du Soleil. A leur grande surprise, ils ont découvert que les astéroïdes de 6 milles de large de cette région frappent la Terre au moins 10 fois plus souvent que prévu.
"Ce résultat est intrigant non seulement parce que la moitié extérieure de la ceinture d'astéroïdes abrite un grand nombre d'impacteurs de chondrite carbonée, mais aussi parce que les simulations de l'équipe peuvent, pour la première fois, reproduire les orbites de gros astéroïdes sur le point de s'approcher de la Terre, ", a déclaré le co-auteur Marchi. "Notre explication de la source de l'impacteur Chicxulub correspond parfaitement à ce que nous savons déjà sur l'évolution des astéroïdes."
Globalement, l'équipe a découvert que des astéroïdes de 6 miles de large frappent la Terre une fois tous les 250 millions d'années en moyenne, une échelle de temps qui donne des chances raisonnables que le cratère Chicxulub se soit produit il y a 66 millions d'années. De plus, près de la moitié des impacts provenaient de chondrites carbonées, un bon match avec ce qui est connu sur l'impacteur Chicxulub.
« Ce travail nous aidera à mieux comprendre la nature de l'impact de Chicxulub, tout en nous indiquant également d'où pourraient provenir d'autres grands impacteurs du passé profond de la Terre, " dit Nesvorný.
Le journal Icare publie un article sur cette recherche intitulé "Dark Primitive Asteroids Account for a Large Share of K/Pg-Scale Impacts on the Earth".
