Découverte d'un cratère d'impact de météorites anciennes sous la nappe de glace du Groenland

Il est difficile de savoir que quelque chose se trouve juste devant vous si vous ne le cherchez pas. Parfois, c’est vrai avec amour, d’autres fois, c’est avec opportunité. Et parfois, ce qui est caché à la vue est un cratère d’impact géant, plus large que Paris, qui repose sous une couche de glace d’un demi-kilomètre d’épaisseur.Mercredi, une équipe de chercheurs danois et américains ont annoncé avoir découvert cela - les séquelles d'un atterrissage d'une météorite il y a quelque 12 000 à 3 millions d'années.

Enterré sous le glacier Hiawatha dans le nord-ouest du Groenland, le cratère d'impact décrit dans Progrès de la science est maintenant classé comme l’un des 25 plus grands cratères d’impact sur Terre et est le premier cratère de toute taille à se trouver sous l’une des calottes glaciaires continentales de la planète. Au cours des trois dernières années, les scientifiques ont tenté de vérifier leur découverte - combinant une technologie radar de pointe, des levés aériens et terrestres et des analyses géologiques pour prouver qu’il ya de nombreuses années, un météorite ferreux de près d’un kilomètre de large s’est écrasé au Groenland.

L'auteur principal de l'étude et le responsable du projet, Kurt Kjær, Ph.D., raconte Inverse que si cet événement devait se produire aujourd'hui, ce serait «une expérience désagréable». Désagréable, ici, est un peu un euphémisme.

«Imaginez 12 milliards de tonnes de fer qui tombent», explique le professeur de l'Université de Copenhague. «L’énergie libérée lors de l’impact serait équivalente à celle des 45 bombes atomiques de Hiroshima, ce qui provoquerait de puissants tremblements de terre à 100 km du site de l’impact et couvrirait de vastes zones avec des éjectas brûlants. Cela tuerait instantanément la vie dans la grande région environnante."

John Paden, Ph.D., chercheur associé à l’Université du Kansas et co-auteur de l’étude, ajoute que ce cratère particulier se situe au bord de la calotte glaciaire du Groenland - la masse de glace qui recouvre environ 80% de la surface actuelle. jour Groenland - lorsque l’ancienne météorite a atterri, elle a probablement provoqué une modification temporaire du débit de l’océan dans le détroit de Nares entre le Groenland et le Canada. Il dit Inverse En raison de l'injection massive de poussière dans l'atmosphère après l'accident, la lumière du soleil était probablement bloquée et «il se produirait un refroidissement substantiel similaire à celui observé lors d'éruptions volcaniques».

D'une certaine manière, la découverte du cratère a commencé en 1993 lorsque l'Université du Kansas et le programme d'évaluation du climat de la région arctique de la NASA ont commencé à travailler ensemble pour effectuer des mesures par sondage radar de la calotte glaciaire du Groenland. Des données ont été collectées chaque année depuis. L'objectif, explique Paden, est «d'améliorer notre compréhension de la calotte glaciaire, car celle-ci est liée à l'élévation du niveau de la mer et au climat de la Terre».

Les scientifiques considèrent le Groenland comme un canari dans une mine de charbon pour lutter contre le changement climatique. Étant donné que les régions polaires sont plus sensibles au réchauffement de la Terre que d’autres régions de la planète, ce qui se passe au Groenland alerte les scientifiques sur ce qu’il réserve à d’autres régions. Il est également essentiel de savoir ce qui se passe avec sa glace: le Groenland a plus de glace terrestre que tout autre endroit sur la Terre, à l’exception de l’Antarctique, et si toute cette glace fondait, le niveau de la mer augmenterait de 23 pieds.

Au cours des deux dernières décennies, les glaciologues ont reconstitué ce processus d'analyse radar pénétrant la glace pour produire des cartes de ce à quoi ressemble le Groenland sous sa glace. Des scientifiques danois, dirigés par Kjær, utilisaient l'une de ces cartes topographiques lorsqu'ils ont observé depuis le sol un énorme motif circulaire non détecté sur le glacier de Hiawatha, qui s'alignait sur la carte, révélant une dépression semblable à un cratère sous la banquise.

«Mon groupe de recherche et la plupart des autres co-auteurs ont été impliqués dans des recherches au Groenland pendant des décennies, impliquant l'ensemble de la calotte glaciaire et des zones marginales», explique Kjær. «Mais c'est lorsque nous avons commencé à inspecter la dernière carte de la topographie située sous la couche de glace en 2015 que nous avons pu voir un grand élément circulaire près de la marge de la couche de glace dans Inglefield Land, dans le nord-ouest du Groenland.»

Bien qu'une dépression circulaire ne signifie pas automatiquement qu'elle a été causée par un visiteur intergalactique, quelque chose a frappé l'esprit du Kjær: dans la cour du Musée géologique de Copenhague se trouve un météorite de fer de 20 tonnes qui a été trouvé dans le nord du Groenland du glacier Hiawatha.

«Une idée m'est venue à l'esprit que cette caractéristique pourrait être un cratère d'impact», explique Kjær, «en partie parce que nous croisons chaque jour un gros météorite dans la cour de notre musée.»

C'est alors que la chasse pour prouver qu'il s'agissait d'un site de crash de météorites a débuté: au cours des étés 2016 et 2017, les scientifiques ont mené des levés aériens et se sont rendus directement sur le site pour cartographier les structures tectoniques dans la roche et collecter des échantillons de sédiment déposés par une rivière qui draine hors du glacier. Ils ont découvert des grains de quartz angulaires révélant des signes de choc dus à un impact, ainsi que d'autres fragments de matériaux carbonés et de verre, preuve qu'ils avaient émergé de la roche en fusion. Dans la rivière, ils ont trouvé d'autres trésors scientifiques: des sédiments avec des concentrations élevées de nickel, de cobalt, de chrome et d'or; leur présence indique une rare météorite de fer.

Cette découverte, dit Kjær, est un fait saillant de sa carrière. À présent, il faut procéder à une analyse plus poussée pour confirmer la date exacte de l'accident. Les preuves jusqu'à présent indiquent que cela s'est passé pendant le Pléistocène, mais cette période est très vaste - elle va de 2,59 millions à 11 700 ans - et la théorie est toujours incertaine. À ce jour, ils devront récupérer les matériaux au plus tard bas de la calotte glaciaire - un défi, mais qui, selon Kjaer, est crucial. Comprendre exactement quand cela se produira ne résoudra pas simplement un mystère, mais permettra également de mieux comprendre comment le climat de la Terre a été façonné de façon historique. C’est une mission collaborative, qui intègre plusieurs factions de la science.

Ce n’est pas non plus une tâche à prendre à la légère. Comme l'explique Paden, «il s'agit probablement d'une occasion unique dans la vie de la plupart d'entre nous».

Abstrait:

Nous rapportons la découverte d'un cratère d'impact important sous le glacier Hiawatha dans le nord-ouest du Groenland. D'après les sondages radar aéroportés, nous avons identifié une dépression circulaire du substrat rocheux de 31 km de large sous jusqu'à un kilomètre de glace. Cette dépression a un rebord surélevé qui coupe les canaux sous-glaciaires d'un affluent et un soulèvement central modéré qui semble s'éroder activement. À partir d’enquêtes au sol sur l’avant-pays déglacié, nous avons identifié des structures surimprimées dans le substrat rocheux précambrien le long de la marge de glace qui tangent au bord sous-glaciaire. Les sédiments glacio-fluviaux de la plus grande rivière drainant le cratère contiennent du quartz électrocuté et d'autres grains liés aux impacts. L'analyse géochimique de ce sédiment indique que l'impacteur était un astéroïde de fer fractionné, dont la largeur devait être supérieure à un kilomètre pour produire le cratère identifié. La radiostratigraphie de la glace dans le cratère montre que la glace de l'Holocène est continue et conformable, mais toute la glace plus profonde et plus ancienne semble être riche en débris ou fortement perturbée. L'âge de ce cratère d'impact est actuellement inconnu, mais d'après nos preuves géologiques et géophysiques, nous concluons qu'il est peu probable qu'il soit antérieur à la création de la calotte glaciaire du Groenland par le Pléistocène.