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Comment Walter Alvarez a décodé la frappe d'astéroïdes de Chicxulub

Comment Walter Alvarez a décodé la frappe d'astéroïdes de Chicxulub

En 1978, les géophysiciens Glen Penfield et Antonio Camargo volaient au-dessus de la péninsule du Yucatán, juste au large de la côte est du Mexique.

Ils menaient une étude magnétique aéroportée du golfe du Mexique, à la recherche de pétrole pour la compagnie pétrolière publique mexicaine, Pemex.

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En analysant leurs données, Penfield a trouvé un énorme arc sous-marin orienté au sud de 70 km (40 mi) de diamètre. En consultant une carte précédente, il trouva un arc correspondant qui pointait vers le nord. Ensemble, les deux arcs formaient un cercle de 180 km (110 mi) de large et centré près de la ville mexicaine de Chicxulub.

Penfield et Camargo ont présenté leurs résultats à la conférence 1981 de la Society of Exploration Geophysicists, mais cette conférence n'a été que peu fréquentée en raison des membres participant à une conférence distincte sur quelque chose appelé le Limite K-Pg.

La frontière K-Pg

Partout dans le monde, les géologues avaient trouvé une couche de sédiments blancs et crayeux, et ils ont utilisé cette limite pour marquer la fin du Crétacé (la dernière période de l'ère mésozoïque), et le début de la période paléogène (la première période de l'ère cénozoïque). La datation au carbone a montré que la couche avait 66 millions d'années.

Une équipe composée du physicien lauréat du prix Nobel Luis Alvarez, de son fils géologue Walter Alvarez et des chimistes Frank Asaro et Helen Michel avait étudié cette couche et ils ont découvert qu'elle contenait une concentration inhabituelle de l'élément. iridium.

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L'iridium se trouve rarement dans la croûte terrestre car c'est un élément lourd, et il a coulé dans le noyau terrestre pendant que la planète était en fusion. L'iridium est, cependant, très abondant dans les astéroïdes, et les Alvarez ont suggéré qu'un astéroïde doit avoir frappé la terre, et pas n'importe quel astéroïde.

Compte tenu de la quantité d'iridium trouvée dans la couche K-Pg, l'astéroïde responsable de la limite K-Pg doit avoir un diamètre de 10 km (6,2 mi), soit environ la taille de Manhattan. À titre de comparaison, la lune martienne Phobos a un diamètre de 11 km (7 mi) et le mont Everest est un peu moins de 9 km (5,6 mi).

Un tel impact aurait libéré l'énergie de 100 trillions de tonnes de TNT, soit environ 2 millions de fois la bombe thermonucléaire la plus puissante jamais explosée. Mais, si un tel impact se produisait, où étaient les preuves?

Chicxulub et K-Pg convergent

Outre l'iridium, également présent dans la couche de K-Pg, il y avait des granules de quartz, des sphérules de verre et des tektites. Les tektites sont des corps de la taille d'un gravier composés de verre naturel noir, vert, brun ou gris formé à partir de débris terrestres éjectés lors d'impacts de météorites.

Ceux-ci étaient particulièrement abondants dans les dépôts autour des Caraïbes, ce qui a donné aux scientifiques une idée de l'endroit où chercher. Le cratère de Chicxulub dans la péninsule du Yucatán correspond parfaitement à la situation.

Sur la base de la désintégration radioactive de l'argon, Paul Renne du Berkeley Geochronology Center a estimé que la date de l'impact de l'astéroïde était il y a 66 038 000 ans, plus ou moins 11 000 ans. Et, selon Renne, les dinosaures ont disparu dans les 33 000 ans suivant cette date.

Des études récentes

En 2016, des scientifiques ont foré l'anneau de crête du cratère de Chicxulub et ont découvert qu'il était composé de granit, plutôt que de la roche typique du fond marin. Le granit se trouve normalement au plus profond de la terre.

Les scientifiques ont découvert que le granit avait été choqué, fondu et éjecté à la surface de la terre en quelques minutes. Ils ont également trouvé des preuves de mouvements colossaux de l'eau de mer, ou tsunami.

Une étude menée en 2018 à l'Université du Michigan a modélisé la façon dont le tsunami du cratère Chicxulub se serait propagé. Ils ont découvert que les vagues dans le golfe du Mexique auraient atteint 1 500 mètres de haut, tandis que la hauteur des vagues dans les océans Atlantique et Pacifique aurait atteint 14 mètres.

L'impact de l'astéroïde a éjecté une énorme quantité de roches vaporisées et de sulfates dans l'atmosphère terrestre, bloquant le soleil, et cela a eu un effet soudain et catastrophique sur le climat du monde entier. Des études récentes montrent que ce impact hiver n'a duré que quelques instants, puis les températures dans le monde entier ont augmenté.

Les chercheurs qui étudient les restes de poissons dans les sédiments à El Kef, en Tunisie, ont découvert que la température de la mer avait augmenté d'environ 5 ° C peu de temps après l'attaque de l'astéroïde, et qu'elle est restée ainsi pendant environ 100 000 ans. Ils attribuent l'augmentation au rejet de dioxyde de carbone dans l'atmosphère par les carbonates touchés et aux incendies de forêt qui auraient été allumés par l'impact de l'astéroïde.

En avril 2019, un article publié dans Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) décrivait la découverte d'un site fossile dans le Dakota du Nord qui fournit un "instantané postimpact" des événements après l'impact de l'astéroïde. Les scientifiques ont trouvé des tektites incrustées dans l'ambre et dans les branchies d'environ 50 pour cent des poissons fossiles. Ils ont également trouvé des traces d'iridium.

Les auteurs, y compris Walter Alvarez, ont émis l'hypothèse que le choc de l'impact de l'astéroïde a causé seiches, ou oscillations de l'eau dans les lacs, les baies ou les golfes, et ceux-ci ont conduit à l'enfouissement rapide des organismes sous une épaisse couche de sédiments.

La mort des dinosaures a permis à de petites créatures dont les chaînes alimentaires étaient moins complexes de survivre. Au fil des éons, ces petites créatures ont évolué en nous - une créature capable de rechercher et d'analyser la genèse de sa propre existence.


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