Mercure, Pluton, la Lune, Titan et d’autres satellites et astéroïdes du système solaire sont tous parsemés de cratères, traces d’impacts plus ou moins importants de météorites et de comètes. Notre Terre est bien protégée par une atmosphère dans laquelle la plupart des envahisseurs de l’espace brûlent jusqu’à la surface, mais les plus gros et les plus rapides la traversent en laissant des traces indélébiles. Aujourd’hui, nous allons nous intéresser aux plus grands cratères de la Terre et retrouver les météorites qui ont réussi à les creuser.
Avant de découvrir où se trouve le plus grand cratère de la planète, nous devons comprendre le mécanisme de leur apparition. En effet, des centaines d’années se sont écoulées depuis la chute de grosses météorites, et de nombreux cratères ne sont découverts qu’aujourd’hui, grâce aux contours arrondis du paysage observés par satellite ou à l’analyse de la composition des minéraux sur le site de la chute. Les contes populaires aident également à trouver les cratères — par exemple, l’histoire du cratère de Wolf Creek en Australie est restée dans la mémoire des Aborigènes, même si des milliers d’années se sont écoulées depuis l’impact.
Le mécanisme de formation des cratères
L’essentiel est que les cratères sont des centaines de fois plus grands que les météorites qui les ont laissés. En effet, la chute d’un corps cosmique à une vitesse phénoménale libère une énergie énorme — les météorites les plus massives, les plus denses et les plus rapides tombées sur Terre sont des centaines de fois plus puissantes que la plus puissante des bombes nucléaires. L’onde de choc crée une pression de plusieurs millions d’atmosphères, et la température à l’épicentre du contact est plus élevée qu’à la surface du soleil — 15 000° C ! Sous l’effet de cette chaleur, les roches se vaporisent instantanément et se transforment en plasma, qui explose et projette les restes de la météorite et les roches détruites à des centaines de kilomètres de là.
Dans la forge chaude du cratère, les roches en fusion se comportent comme des liquides — un petit glissement se forme au centre de l’impact (comme celui qui se forme sur l’eau lorsqu’une goutte tombe), et même si la météorite a frappé à un angle aigu, le contour du cratère sera invariablement rond. La pression génère des roches particulières, les impactites (de l’anglais «impact» — empreinte, choc). Elles sont très denses, contiennent du fer météoritique, de l’iridium et de l’or, et prennent souvent des formes cristallines et vitreuses. Les diamants d’impact africains, qui peuvent couper des diamants ordinaires, sont également le produit de l’impact d’une météorite géante.
C’est dans ces empreintes que les scientifiques recherchent les cratères. Et si certains sont visibles pour le non-spécialiste, d’autres deviennent des sensations — les gens vivent dans des cratères depuis des siècles sans s’en rendre compte !
Le sixième plus grand cratère du monde est caché dans le sud de l’Australie. Formé il y a 590 millions d’années, il s’étend sur 45 kilomètres. Au moment de l’impact, le mesic était une mer chaude et peu profonde peuplée de mollusques et d’arthropodes primitifs. L’impact du météore a dispersé leurs restes avec des sédiments sur des centaines de kilomètres. Les années ont adouci le contour du cratère, mais il est clairement visible sur les images satellite.
Aujourd’hui, Arkaman n’a pas l’air aussi redoutable que ses petits frères, et une grande partie est occupée par le lac saisonnier du même nom, qui s’assèche sous l’effet de la chaleur. Mais il y a 590 millions d’années, l’impact d’une météorite a ébranlé la planète entière. Le voyageur de l’espace avait un diamètre de 4 km et était constitué de chondrite, une météorite proche du granit terrestre. Frappant le sol à une vitesse de 25 kilomètres par seconde, la météorite d’Arkaman a explosé avec une force de 5 200 gigatonnes, ce qui est comparable à l’ensemble de l’arsenal nucléaire mondial. Le tonnerre de 110 dB a été entendu à 300 kilomètres du lieu d’impact et la rafale de vent de 357 m/s aurait pu souffler même des gratte-ciel !
Le cratère de Manicouagan, dans la province de Québec au Canada, est l’un des cratères géants les plus distincts et les plus beaux de la planète. La distance entre son centre et ses bords extérieurs est de 50 kilomètres, et à l’intérieur de la cuvette du cratère, le lac circulaire Manicouagan s’est déversé, entourant une île centrale. L’astéroïde qui a créé le cratère avait une circonférence de 5 kilomètres et a frappé le Canada préhistorique il y a 215 millions d’années, pendant la période du Trias. La météorite de Manicouagan ayant une puissance d’impact de 7 tératonnes, elle a longtemps été considérée comme la cause de l’extinction massive des animaux de cette période.
Le cratère de Manicouagan a des frères sur toute la Terre — les astronomes pensent qu’une pluie de météorites a eu lieu cette année-là. Le cratère Obolonsky en Ukraine, Red Wing dans le Dakota du Nord et le cratère St Martin dans le Matoba au Canada sont d’autres exemples de cratères d’un an. Ils se suivent en chaîne autour de la planète — peut-être ont-ils été produits par le même énorme astéroïde qui s’est scindé en morceaux, ou par un paquet entier d’entre eux. Il n’est toutefois pas encore possible de le savoir avec certitude.
Le cratère de Popigaï est la plus grande trace d’impact de météorite sur le territoire de la Russie moderne, situé dans le nord de la Sibérie. Son diamètre est d’environ 100 kilomètres, et il y a même des gens qui y vivent — le village de Popigai, avec une population d’environ 340 personnes, est situé à 30 kilomètres du centre du cratère. La météorite chondritique de 8 kilomètres de long qui est tombée sur l’Eurasie il y a 37 millions d’années a laissé une empreinte aussi importante.
L’impact de l’astéroïde a conféré au cratère une valeur particulière : les dépôts de graphite sous la surface se sont transformés en diamants d’impact dans un rayon de 13,6 kilomètres autour du site d’impact. Ces diamants sont très petits — jusqu’à 1 cm de diamètre — et ne conviennent donc pas à la bijouterie. Mais leur résistance inhabituelle est très utile dans l’industrie et la science, car les diamants de météorite sont plus résistants que les diamants synthétiques les plus résistants. Et Popigaya, comme le cratère de Manicuagan, a aussi des parents, des traces de bombardement météoritique. On pense que ces météorites ont provoqué un refroidissement global qui a permis aux grands mammifères complexes — les ancêtres des chiens, des lions, des éléphants et des chevaux modernes — de dominer.
Le cratère de Chicxulub, situé dans le nord-ouest de l’Amérique du Sud, porte un nom inquiétant : «démon des tiques» en maya. Bien que le cratère tire son nom des parasites qui ont longtemps pullulé dans les forêts côtières, ce nom reflète son histoire. On pense que c’est la météorite de Chicxulub qui a provoqué l’extinction massive des dinosaures il y a 66 millions d’années.
L’empreinte de l’impact est impressionnante : le cratère a un diamètre de 180 kilomètres, s’étendant sur la terre et la mer, avec une profondeur maximale de 20 kilomètres ! La force de l’explosion de la météorite était de 100 000 mégatonnes ; la «Tsar Bomba», la charge thermonucléaire la plus puissante au monde, n’est capable de fournir qu’un dixième de l’énergie totale de la météorite de Chicxulub. Sous l’effet d’un tel impact, des fontaines de lave se sont élevées sur la face arrière de la Terre, 200 000 kilomètres cubes de roches ont été projetés dans les airs et les forêts ont été embrasées par des vents brûlants.
Tremblements de terre, tsunamis, éruptions volcaniques : les conséquences de l’impact qui a créé le cratère de Chicxulub ont modifié le climat de la Terre pendant longtemps. La météorite à l’origine de cet impact appartient à la famille des astéroïdes Baptistina. Ce groupe croise souvent l’orbite de notre planète — entre autres traces de cette famille, on note le cratère Tycho sur la Lune. Bien entendu, il ne s’agit que de théories : les astéroïdes ne pourront être incriminés avec précision dans la mort des dinosaures que lorsque les engins spatiaux apporteront des échantillons de leur sol.
Le cratère Chicxulub vu par un artiste
Il est intéressant de noter que la nature de cratère du bassin circulaire de Chicxulub n’a pas été découverte par la recherche scientifique. Des anneaux symétriques sur le continent et le fond de l’océan, ainsi que des sceaux d’impact, ont été repérés par des prospecteurs de pétrole.
Le Canada a décidément de la chance pour les cratères : Sudbury, le deuxième plus grand cratère du monde avec une circonférence de 250 kilomètres, est situé dans la province canadienne de l’Ontario. La chute s’est produite à l’ère paléoprotéozoïque, il y a 1,849 milliard d’années. Depuis lors, le contour du cratère s’est aplani et ressemble à une immense vallée de 62 kilomètres de long, 30 kilomètres de large et 15 kilomètres de profondeur. Un tel cratère a été creusé par un astéroïde de grande taille dont le rayon, selon les estimations modernes, était de 7,5 kilomètres.
L’impact de la météorite de Sudbury a transpercé la croûte terrestre jusqu’au manteau, et de gros morceaux de roche ont été retrouvés dans un rayon de 800 kilomètres — au total, les débris se sont éparpillés sur une zone de 1 600 000 km2. Mais ce big bang a enrichi le Canada. Il y a des centaines de millions d’années, le cratère a été rempli de magma riche en éléments lourds comme l’or, le nickel, le cuivre, le palladium et le platine — et aujourd’hui, le bassin de Sudbury est l’une des plus grandes régions minières du monde. La riche composition minérale du sol favorise la croissance des plantes ; seul le climat froid empêche l’excellence agricole.
Cratère de Sudbury et lac résiduel (en haut à droite)
Le plus grand cratère de la planète est le cratère de Vredefort, en République d’Afrique du Sud. Il mesure 300 kilomètres de diamètre et la taille de la météorite qui l’a créé est estimée à moins de 20 kilomètres. Il s’agit non seulement du plus grand cratère, mais aussi du deuxième plus ancien : l’explosion de la météorite a eu lieu il y a 2,023 milliards d’années. Seul le cratère de Suavjärvi en Russie, vieux de 2,3 milliards d’années, est plus ancien.
Le cratère de Vredefort est si grand qu’il pourrait contenir plusieurs pays européens nains. Il présente plusieurs anneaux concentriques qui ne subsistent qu’à la suite d’impacts exceptionnellement violents et qui sont rarement préservés sur Terre en raison du mouvement des plaques tectoniques et de l’érosion. L’emplacement privilégié de Vredefort a contribué à sa persistance : la dépression centrale due à l’impact est particulièrement visible. Comme dans d’autres cratères météoritiques, on peut y trouver des minéraux précieux, en particulier de l’or. Pour l’instant, cependant, le cratère est dominé par les agriculteurs — le centre de la communauté est la ville de Vredefort, nichée au centre du cratère.
En théorie, il existe des cratères plus importants : sous la glace de l’Antarctique se cache un cratère de 540 kilomètres résultant de l’impact d’un astéroïde ; la mer des Caraïbes et de nombreuses autres étendues d’eau pourraient également avoir été créées par des météorites. Mais nous n’en aurons la certitude qu’à l’avenir, avec le développement de nouvelles technologies d’analyse des sols et de plongée sous-marine — pour l’essentiel, ce sont les mineurs et les travailleurs du pétrole qui ont découvert les cratères de l’Antiquité. Nous garderons donc un œil sur les mineurs et les scientifiques.
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Date de publication: 12-26-2023
Mettre à jour la date: 12-26-2023