Il y a environ 35 millions d'années, un astéroïde a frappé l'océan au large de la côte est de l'Amérique du Nord. Son impact a formé un cratère de 25 milles de diamètre qui se trouve maintenant enfoui sous la baie de Chesapeake, un estuaire en Virginie et dans le Maryland. De cet impact, la zone avoisinante a connu des incendies, tremblements de terre, gouttes de verre fondu tombant, un souffle d'air et un tsunami dévastateur.

Alors que le « cratère d'impact de la baie de Chesapeake » qui en résulte est maintenant complètement enterré, il a été découvert au début des années 1990 par des forages scientifiques. Il se classe maintenant comme le plus grand cratère d'impact connu aux États-Unis, et le 15e plus grand sur Terre.

Quand l'astéroïde a frappé, il a également produit une couche d'éjecta d'impact, qui comprend des tektites (verre naturel formé à partir de débris lors d'impacts de météorites) et des cristaux de zircon choqués qui ont été projetés hors de la zone d'impact. Les scientifiques appellent cette couche le « champ parsemé de tektites nord-américains, " qui couvre une région d'environ 4 millions de miles carrés, environ 10 fois la taille du Texas. Certains éjectas ont atterri sur terre tandis que le reste s'est immédiatement refroidi au contact de l'eau de mer puis a coulé au fond de l'océan.

Une équipe de chercheurs, y compris le scientifique et auteur principal de l'École d'exploration de la Terre et de l'espace de l'Arizona State University, Marc Biren, avec les co-auteurs Jo-Anne Wartho, Matthijs Van Soest et Kip Hodges, a obtenu des échantillons de forage du site Ocean Drilling Project 1073 et les a datés avec la "technique uranium-thorium-hélium" pour la première fois.

Leurs recherches ont récemment été publiées dans la revue internationale Météorites et sciences planétaires .

"La détermination de l'âge exact et précis des événements d'impact est vitale pour notre compréhension de l'histoire de la Terre, " dit Biren. " Ces dernières années, par exemple, la communauté scientifique a pris conscience de l'importance des événements d'impact sur l'histoire géologique et biologique de la Terre, y compris l'événement d'extinction de masse des dinosaures vieux de 65 millions d'années qui est lié au grand cratère d'impact de Chicxulub."

L'équipe a notamment étudié les cristaux de zircon car ils préservent des preuves de métamorphisme de choc, qui est causée par les pressions de choc et les températures élevées associées aux événements d'impact. Les cristaux datés étaient minuscules, environ l'épaisseur d'un cheveu humain.

"La clé de notre enquête était le zircon - ou pour être plus précis :le silicate de zirconium - des cristaux que nous avons trouvés dans les sédiments océaniques d'un trou de forage, qui est situé à près de 400 kilomètres (250 miles) au nord-est du site d'impact, dans l'océan Atlantique, " dit le co-auteur Wartho, qui a commencé l'étude lorsqu'elle était responsable de laboratoire au laboratoire de spectrométrie de masse de l'ASU.

Pour cette étude, Biren a travaillé avec les co-auteurs Wartho (travaillant maintenant au GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel), Van Soest et Hodges pour préparer des échantillons à analyser et dater des cristaux de zircon avec la méthode de datation uranium-thorium-hélium. Biren a ensuite identifié et traité des fragments de zircon choqué pour l'imagerie et l'analyse chimique avec une microsonde électronique.

"Cette recherche ajoute un outil pour les enquêteurs datant des structures d'impact terrestres, " a déclaré Biren. "Nos résultats démontrent la viabilité de la méthode de datation uranium-thorium-hélium pour une utilisation dans des cas similaires, où les matériaux choqués ont été éjectés du cratère puis laissés refroidir rapidement, surtout dans les cas où la taille de l'échantillon est petite."