De nouvelles simulations de l'Imperial College de Londres ont révélé que l'astéroïde qui a condamné les dinosaures a frappé la Terre sous l'angle «le plus meurtrier possible».

Les simulations montrent que l'astéroïde a heurté la Terre à un angle d'environ 60 degrés, qui a maximisé la quantité de gaz qui modifient le climat et qui sont projetés dans la haute atmosphère.

Une telle grève a probablement libéré des milliards de tonnes de soufre, bloquant le soleil et déclenchant l'hiver nucléaire qui a tué les dinosaures et 75 % de la vie sur Terre il y a 66 millions d'années.

Issu d'une combinaison de simulations numériques d'impact en 3D et de données géophysiques du site de l'impact, les nouveaux modèles sont les premières simulations entièrement en 3D à reproduire l'ensemble de l'événement, de l'impact initial jusqu'au moment où le cratère final, maintenant connu sous le nom de Chicxulub, était formé.

Les simulations ont été effectuées sur l'installation de calcul haute performance DiRAC du Science and Technology Facilities Council (STFC).

Chercheur principal, le professeur Gareth Collins, du Département des sciences et de l'ingénierie de la Terre de l'Impériale, dit :"Pour les dinosaures, le pire des cas est exactement ce qui s'est passé. La frappe d'astéroïdes a libéré une quantité incroyable de gaz changeant le climat dans l'atmosphère, déclenchant une chaîne d'événements qui ont conduit à l'extinction des dinosaures. Cela a probablement été aggravé par le fait qu'il a frappé à l'un des angles les plus meurtriers possibles.

"Nos simulations fournissent des preuves convaincantes que l'astéroïde a heurté un angle prononcé, peut-être 60 degrés au-dessus de l'horizon, et s'est approché de sa cible par le nord-est. Nous savons qu'il s'agissait de l'un des pires scénarios de létalité à l'impact, parce qu'il a mis plus de débris dangereux dans la haute atmosphère et les a dispersés partout, ce qui a conduit à un hiver nucléaire. »

Les résultats sont publiés aujourd'hui dans Communication Nature .

Création de cratère

Les couches supérieures de la terre autour du cratère de Chicxulub dans le Mexique actuel contiennent de grandes quantités d'eau ainsi que des roches poreuses de carbonate et d'évaporite. Lorsqu'il est chauffé et perturbé par l'impact, ces roches se seraient décomposées, jetant de grandes quantités de dioxyde de carbone, du soufre et de la vapeur d'eau dans l'atmosphère.

Le soufre aurait été particulièrement dangereux car il forme rapidement des aérosols, de minuscules particules qui auraient bloqué les rayons du soleil, stopper la photosynthèse des plantes et refroidir rapidement le climat. Cela a finalement contribué à l'événement d'extinction de masse qui a tué 75 % de la vie sur Terre.

L'équipe de chercheurs de l'Impériale, l'Université de Fribourg, et l'Université du Texas à Austin, a examiné la forme et la structure souterraine du cratère en utilisant des données géophysiques pour alimenter les simulations qui ont permis de diagnostiquer l'angle et la direction de l'impact. Leur analyse a également été informée par des résultats récents de forage dans le cratère de 200 km de large, qui a soulevé des roches contenant des preuves des forces extrêmes générées par l'impact.

Des performances de pointe

La relation entre le centre du cratère, le centre de l'anneau du pic - un anneau de montagnes constitué de roches fortement fracturées à l'intérieur du bord du cratère - et le centre de roches denses du manteau soulevées, environ 30 km sous le cratère.

A Chicxulub, ces centres sont alignés dans une direction sud-ouest-nord-est, avec le centre du cratère entre les centres de l'anneau du pic et du soulèvement du manteau. Les simulations 3-D du cratère Chicxulub de l'équipe à un angle de 60 degrés ont reproduit ces observations presque exactement.

Les simulations ont reconstitué la formation du cratère avec des détails sans précédent et nous donnent plus d'indices sur la formation des plus grands cratères de la Terre. Les précédentes simulations entièrement en 3D de l'impact de Chicxulub n'ont couvert que les premiers stades de l'impact, qui comprennent la production d'un trou profond en forme de bol dans la croûte connu sous le nom de cratère transitoire et l'expulsion de roches, l'eau et les sédiments dans l'atmosphère.

Ces simulations sont les premières à se poursuivre au-delà de ce point intermédiaire dans la formation du cratère et reproduisent l'étape finale de la formation du cratère, dans lequel le cratère transitoire s'effondre pour former la structure finale (voir vidéo). Cela a permis aux chercheurs de faire la première comparaison entre les simulations 3D du cratère Chicxulub et la structure actuelle du cratère révélée par les données géophysiques.

Le co-auteur, le Dr Auriol Rae de l'Université de Fribourg a déclaré :« Bien qu'il soit enseveli sous près d'un kilomètre de roches sédimentaires, il est remarquable que les données géophysiques révèlent tellement de choses sur la structure du cratère, assez pour décrire la direction et l'angle de l'impact. »

Les chercheurs disent que si l'étude nous a donné des informations importantes sur l'impact de la destruction des dinosaures, cela nous aide également à comprendre comment se forment les grands cratères sur d'autres planètes.

Co-auteur Dr Thomas Davison, également du Département des sciences de la Terre et de l'ingénierie de l'Impériale, a déclaré:"De grands cratères comme Chicxulub se forment en quelques minutes, et impliquent un rebond spectaculaire de la roche sous le cratère. Nos découvertes pourraient nous aider à mieux comprendre comment ce rebond peut être utilisé pour diagnostiquer les détails de l'astéroïde impactant."