Illustration de la collision d'astéroïdes géants dans l'espace qui a produit la poussière qui a conduit à une ère glaciaire sur Terre. Crédit :(c) Don Davis, Institut de recherche du Sud-Ouest
Il y a environ 466 millions d'années, bien avant l'âge des dinosaures, la Terre a gelé. Les mers ont commencé à se glacer aux pôles de la Terre, et la nouvelle gamme de températures autour de la planète a ouvert la voie à un boom de nouvelles espèces en évolution. La cause de cet âge glaciaire était un mystère, jusqu'à maintenant :une nouvelle étude en Avancées scientifiques soutient que l'ère glaciaire a été causée par le refroidissement global, déclenchée par la poussière supplémentaire dans l'atmosphère d'une collision d'astéroïdes géants dans l'espace.
Il y a toujours beaucoup de poussière de l'espace qui descend vers la Terre, petits morceaux d'astéroïdes et de comètes, mais cette poussière n'est normalement qu'une infime fraction des autres poussières de notre atmosphère telles que les cendres volcaniques, la poussière des déserts et le sel de mer. Mais lorsqu'un astéroïde de 93 milles de large entre Mars et Jupiter s'est brisé il y a 466 millions d'années, cela a créé beaucoup plus de poussière que d'habitude. "Normalement, La Terre gagne environ 40, 000 tonnes de matériel extraterrestre chaque année, " dit Philipp Heck, conservateur au Field Museum, professeur agrégé à l'Université de Chicago, et l'un des auteurs de l'article. "Imaginez multiplier cela par un facteur de mille ou dix mille." Pour contextualiser cela, dans une année type, mille semi-remorques de poussière interplanétaire tombent sur Terre. Dans les quelques millions d'années qui ont suivi la collision, ce serait plutôt dix millions de demi-finales.
"Notre hypothèse est que les grandes quantités de poussière extraterrestre sur une période d'au moins deux millions d'années ont joué un rôle important dans le changement du climat sur Terre, contribuer au refroidissement, " dit Heck.
Une météorite fossile vieille de 466 millions d'années, créé dans la même collision d'astéroïdes qui a causé la poussière qui a conduit à une ère glaciaire. En haut de la photo se trouve le fossile d'une créature ressemblant à un calmar appelée nautiloïde. Crédit :(c) Field Museum, John Weinstein
"Nos résultats montrent pour la première fois qu'une telle poussière, a l'heure, a considérablement refroidi la Terre, " dit Birger Schmitz de l'université suédoise de Lund, l'auteur principal de l'étude et un associé de recherche au Field Museum. "Nos études peuvent donner un aperçu plus détaillé, compréhension empirique de son fonctionnement, et cela à son tour peut être utilisé pour évaluer si les simulations du modèle sont réalistes. »
Comprendre, les chercheurs ont recherché des traces de poussière spatiale dans des roches vieilles de 466 millions d'années, et l'a comparé à de minuscules micrométéorites de l'Antarctique comme référence. "Nous avons étudié la matière extraterrestre, météorites et micrométéorites, dans les archives sédimentaires de la Terre, signifiant des roches qui étaient autrefois le fond marin, " dit Heck. " Et puis nous avons extrait la matière extraterrestre pour découvrir ce que c'était et d'où elle venait. "
Extraire la matière extraterrestre - les minuscules météorites et les morceaux de poussière de l'espace - implique de prendre la roche ancienne et de la traiter avec de l'acide qui ronge la pierre et laisse la substance spatiale. L'équipe a ensuite analysé la composition chimique de la poussière restante. L'équipe a également analysé les roches de l'ancien fond marin et a recherché des éléments qui apparaissent rarement dans les roches terrestres et des isotopes - différentes formes d'atomes - qui montrent des signes de provenance de l'espace extra-atmosphérique. Par exemple, les atomes d'hélium ont normalement deux protons, deux neutrons, et deux électrons, mais certains qui sont tirés du Soleil et dans l'espace manquent un neutron. La présence de ces isotopes spéciaux de l'hélium, ainsi que des métaux rares souvent présents dans les astéroïdes, prouve que la poussière est venue de l'espace.
Falaises faites de roche sédimentaire qui était autrefois un ancien fond marin. La ligne horizontale grise dans la roche montre où la poussière de la collision d'astéroïdes est tombée. Crédit :(c) Field Museum, Philipp Heck
D'autres scientifiques avaient déjà établi que notre planète subissait une période glaciaire à cette époque. La quantité d'eau dans les océans de la Terre influence la façon dont les roches sur le fond marin se forment, et les roches de cette période montrent des signes d'océans moins profonds, un indice qu'une partie de l'eau de la Terre a été emprisonnée dans les glaciers et la banquise. Schmitz et ses collègues sont les premiers à montrer que cette période glaciaire se synchronise avec la poussière supplémentaire dans l'atmosphère. "Le timing semble parfait, " dit-il. La poussière supplémentaire dans l'atmosphère aide à expliquer l'ère glaciaire - en filtrant la lumière du soleil, la poussière aurait provoqué un refroidissement global.
Depuis que la poussière est descendue sur Terre pendant au moins deux millions d'années, le refroidissement a été suffisamment progressif pour que la vie s'adapte et même profite des changements. Une explosion de nouvelles espèces a évolué en tant que créatures adaptées à la survie dans des régions aux températures différentes.
Heck note que si cette période de refroidissement global s'est avérée bénéfique pour la vie sur Terre, Les changements climatiques rapides peuvent être catastrophiques. "Dans le refroidissement global que nous avons étudié, nous parlons d'échelles de temps de millions d'années. C'est très différent du changement climatique causé par la météorite il y a 65 millions d'années qui a tué les dinosaures, et c'est différent du réchauffement climatique d'aujourd'hui – ce refroidissement planétaire était un petit coup de pouce. Il y avait moins de stress."
Fossiles de trilobites qui ont évolué après la période glaciaire de l'Ordovicien moyen. Crédit :Birger Schmitz
Il est tentant de penser que le réchauffement climatique actuel pourrait être résolu en reproduisant la pluie de poussière qui a déclenché le refroidissement mondial il y a 466 millions d'années. Mais Heck dit qu'il serait prudent :"Les propositions de géo-ingénierie doivent être évaluées de manière très critique et très prudente, parce que si quelque chose ne va pas, les choses pourraient devenir pires qu'avant."
Bien que Heck ne soit pas convaincu que nous ayons trouvé la solution au changement climatique, il dit que c'est une bonne idée pour nous de penser dans ce sens.
"Nous vivons le réchauffement climatique, c'est indéniable, " dit Heck. " Et nous devons réfléchir à la façon dont nous pouvons prévenir les conséquences catastrophiques, ou les minimiser. Toute idée raisonnable devrait être explorée."
