Quel aurait été l’effet des récents bombardements intensifs sur la surface de la Terre ?

En ce qui concerne les roches spatiales qui s’écrasent sur Terre, deux se démarquent. Il y a celui qui a tué les dinosaures il y a 65 millions d’années (adieu les T-rex, bonjour les mammifères !) et celui qui a formé la Lune terrestre. L’astéroïde qui s’est abattu sur la péninsule du Yucatan et a décimé les dinosaures ne mesurait que 10 kilomètres de diamètre. L’impacteur qui a formé la Lune, en revanche, aurait pu avoir à peu près la taille de Mars. Mais entre le gigantesque impact de la formation lunaire et le signe avant-coureur relativement petit de la mort des dinosaures, la Terre a certainement été battue par d’autres corps.

Lors de la réunion d’automne 2023 de l’Union géophysique américaine, les scientifiques ont discuté de ce qu’ils ont découvert sur la façon dont notre planète a été façonnée par les astéroïdes qui ont heurté la Terre primitive, provoquant tout, des fontes volumineuses qui ont recouvert des pans de la surface aux anciennes tsunamis qui ont ravagé la planète.

Fondre à modeler

Lorsque l’impacteur formant la Lune s’est écrasé sur Terre, une grande partie du monde est devenue une mer de roches fondues appelée océan de magma (si elle n’était pas déjà fondue). Après ce point, la Terre n’a plus eu d’ajouts majeurs de masse, a déclaré Simone Marchi, planétologue au Southwest Research Institute qui crée des modèles informatiques du premier système solaire et de ses corps planétaires, y compris la Terre. « Mais il y a toujours ces débris qui volent partout », a-t-il déclaré. Cette phase ultérieure d’accrétion n’a peut-être pas eu d’autre impact à l’échelle lunaire, mais a probablement comporté de gros astéroïdes entrants. Les prévisions sur la taille et la fréquence de distribution de ces épaves spatiales indiquent « qu’il doit y avoir un nombre substantiel d’objets d’une taille supérieure, disons, à 1 000 kilomètres de diamètre », a déclaré Marchi.

Malheureusement, il existe peu de preuves évidentes dans les archives rocheuses de ces impacts avant il y a environ 3,5 milliards d’années. Ainsi, des scientifiques comme Marchi peuvent se tourner vers la Lune pour estimer le nombre d’objets qui ont dû entrer en collision avec la Terre.

Armés de la taille et du nombre d’impacteurs, Marchi et ses collègues ont construit un modèle qui décrit, en fonction du temps, le volume de fonte que cet impact a dû produire à la surface de la Terre. Les océans de magma appartenaient au passé, mais les impacteurs de plus de 100 kilomètres de diamètre ont encore fait fondre beaucoup de roches et ont dû radicalement modifier la Terre primitive.

Contrairement aux impacts plus petits, le volume de fusion généré par des objets de cette taille n’est pas localisé dans un cratère, selon les modèles. Tout cratère n’existe que momentanément, car la roche est trop fluide pour maintenir une quelconque structure. Marchi compare cela à jeter une pierre dans l’eau. « Il y a un moment où vous avez une cavité dans l’eau, mais ensuite tout s’effondre et se remplit parce que c’est un fluide. »

Le volume de fonte est beaucoup plus grand que la quantité de roche excavée, donc Marchi peut calculer la quantité de fonte qui aurait pu se répandre et recouvrir certaines parties de la surface de la Terre à chaque impact. Le résultat est une étonnante carte du volume de matière fondue. Au cours du premier milliard d’années environ de l’histoire de la Terre, presque toute la surface aurait présenté à un moment donné une couche de fusion par impact. Une grande partie de cette histoire a disparu parce que les processus atmosphériques, de surface et tectoniques de notre planète active modifient constamment une grande partie des archives rocheuses.

Boules de verre

Même il y a 3,5 à 2,5 milliards d’années, les archives rocheuses sont rares. Mais deux endroits, l’Australie et l’Afrique du Sud, conservent des traces d’impacts sous forme de sphérules. Ces minuscules boules de verre se forment immédiatement après un impact qui envoie de la roche vaporisée vers le ciel. À mesure que le panache revient sur Terre, de petites gouttelettes commencent à se condenser et à pleuvoir.

« Il est remarquable que nous puissions trouver ces couches de sphérules générées par impact il y a 3,5 milliards d’années », a déclaré Marchi.