Une collision d'astéroïdes a-t-elle provoqué un âge de glace sur la Terre?

Le concept de l'artiste de la collision entre 2 astéroïdes - il y a environ 460 millions d'années - a créé suffisamment de poussière pour provoquer un âge de glace sur la Terre. Image via Don Davis / Institut de recherche du Sud-ouest / EurekAlert.

Il y a environ 460 millions d'années, la Terre était un monde gelé, pris dans l'ère glaciaire. Depuis longtemps, les scientifiques tentent de comprendre la cause de cette période glaciaire, qui s’est produite dans ce qu’ils appellent la période ordovicienne, et qui a coïncidé avec une extinction majeure en masse de près de 61% de la vie marine. Maintenant, ils pensent qu'ils peuvent enfin savoir. Une nouvelle étude - annoncée le 18 septembre 2019 par le Field Museum de Chicago - suggère que l'âge de glace résultait d'une collision entre deux astéroïdes, non pas sur Terre, mais l'un avec l'autre, dans l'espace. La collision a peut-être causé beaucoup plus de poussière que d'habitude dans l'atmosphère terrestre. L'afflux de poussières a peut-être provoqué un refroidissement global qui a transformé la Terre en un monde plus froid et plus glacé.

Ces résultats examinés par des pairs ont été publiés le 18 septembre dans la revue ScienceAdvances .

Philipp Heck est l'un des auteurs du journal et un conservateur du Field Museum. Il a expliqué dans une déclaration:

Normalement, la Terre gagne environ 40 000 tonnes de matériaux extraterrestres chaque année. Imaginez que vous multipliez cela par un facteur mille ou dix mille. Notre hypothèse est que les grandes quantités de poussière extraterrestre sur une période d'au moins deux millions d'années ont joué un rôle important dans le changement du climat de la Terre, contribuant ainsi au refroidissement.

L'auteur principal de la recherche, Birger Schmitz, également au Field Museum, a ajouté:

Nos résultats montrent pour la première fois que de telles poussières ont parfois refroidi la Terre de façon dramatique. Nos études peuvent donner une compréhension plus détaillée, empirique, de la façon dont cela fonctionne, et cela peut également être utilisé pour évaluer si les simulations de modèle sont réalistes.

La section Hällekis à mi-ordovicien dans la roche sédimentaire du sud de la Suède, où les échantillons de poussière ont été trouvés. L'heure de la collision avec l'astéroïde / l'impact de la poussière est représentée par la ligne rouge. Image via Birger Schmitz / Université de Lund / ScienceAdvances.

Selon ces scientifiques, la forte augmentation de la quantité de poussière pénétrant dans l'atmosphère terrestre a suffisamment bouleversé l'équilibre climatique pour provoquer un nouvel âge glaciaire, même s'il a fallu plusieurs millions d'années pour le faire. L'étude conclut que lors de la collision, un astéroïde large de 150 km (150 km) s'est brisé quelque part entre Mars et Jupiter. C'était encore assez proche pour que beaucoup plus de poussière que la normale pénètre dans l'atmosphère terrestre.

C'est une hypothèse fascinante, mais comment les scientifiques sont-ils parvenus à cette conclusion?

Ils ont examiné des échantillons d'un endroit sur Terre encore très gelé toute l'année: l'Antarctique. Les micrométéorites de l'Antarctique, qui sont courantes, ont été comparées à d'autres roches vieilles de 466 millions d'années provenant de couches sédimentaires - la section de l'Ordovicien moyenH llekis - dans le sud de la Suède. Selon Heck:

Nous avons étudié la matière extraterrestre, les météorites et les micrométéorites, dans l’enregistrement sédimentaire de la Terre, c’est-à-dire des roches qui étaient jadis des fonds marins. Et ensuite, nous avons extrait la matière extraterrestre pour découvrir ce qu’elle était et d’où elle venait.

Une météorite fossile âgée de 466 millions d'années, qui aurait été créée lors de la même collision d'astéroïdes et qui a provoqué suffisamment de poussière pour créer un âge glaciaire. Le fossile d'une créature semblable à un calmar appelé un nautiloïde peut également être vu au sommet. Image via Field Museum / John Weinstein / EurekAlert.

Afin de récupérer la poussière spatiale des roches, l'équipe de recherche a utilisé un acide puissant pour éroder la roche et laisser derrière elle les particules de poussière, qui ont ensuite été analysées. Ensuite, des échantillons de roches de l'ancien fond marin ont également été examinés; les scientifiques voulaient trouver des éléments et des isotopes qu'ils pourraient identifier comme provenant de l'espace. À titre d'exemple, les atomes d'hélium sur Terre ont deux protons, deux neutrons et deux électrons. Mais il manque un neutron aux atomes d'hélium provenant du soleil. Depuis ce type d'atome d'hélium, ainsi que des traces de métaux rares trouvés dans les astéroïdes, ont été trouvés dans les roches vieilles de 466 millions d'années, qui ont montré que la poussière venait de l'espace.

On savait déjà qu'il y avait une période glaciaire à cette époque, et la nouvelle étude montre que le moment de cette glaciation a coïncidé avec la poussière supplémentaire dans l'atmosphère. Comme l'a dit Schmitz:

Le timing semble être parfait.

Les chercheurs ont également trouvé d'autres preuves que certaines des eaux de la Terre à cette époque étaient emprisonnées dans les glaciers et la glace de mer, car l'analyse des roches a révélé que les océans étaient moins profonds à cette époque. Tout cela ensemble prouve que l'augmentation de la poussière dans l'atmosphère a créé un refroidissement global et finalement un âge glaciaire.

Un grain de chromite (gris clair) provenant d'une micrométéorite en Antarctique. Le grain n'a pas été inclus dans la présente étude mais est utilisé ici pour illustrer la distribution de tels grains résiduels dans les micrométéorites. Image via ScienceAdvances.

C'est une bonne chose que le processus de refroidissement ait été progressif, car cela a permis à une grande partie de la vie terrestre de s'adapter aux conditions changeantes. Selon Heck:

Dans le refroidissement global que nous avons étudié, nous parlons d'échelles de temps de millions d'années. C'est très différent du changement climatique causé par la météorite qui a tué les dinosaures il y a 65 millions d'années, et il est différent du réchauffement climatique actuel - ce refroidissement global était un léger coup de pouce. Il y avait moins de stress.

Les chercheurs ont également noté qu'il serait peut-être tentant de penser qu'une telle poussière serait un bon moyen de lutter contre le changement climatique. Mais Heck recommande la prudence même si cette idée mérite d’être étudiée:

Les propositions de géoingénierie doivent être évaluées de manière très critique et très minutieuse, car si quelque chose ne va pas, les choses pourraient devenir pires qu'avant. Nous sommes confrontés au réchauffement climatique, c'est indéniable. Et nous devons réfléchir à la manière de prévenir les conséquences catastrophiques ou de les minimiser. Toute idée raisonnable devrait être explorée.

Les résultats de cette étude fournissent des informations précieuses sur le début d'une ère glaciaire mondiale il y a des millions d'années - après une collision d'astéroïdes dans l'espace lointain - et peuvent même aider les scientifiques à trouver des moyens d'atténuer les changements climatiques actuels.

Il y a environ 460 millions d'années, la Terre était aux prises avec une ère glaciaire mondiale comme celle du concept de cet artiste. La nouvelle étude suggère qu'il a été causé par la poussière résultant d'une collision entre 2 astéroïdes. Image via NASA / Gizmodo.

En conclusion: une nouvelle étude suggère que la poussière résultant d'une collision entre deux astéroïdes a provoqué une crise de glace dans le monde il y a 466 millions d'années.

Source: Un déclencheur extraterrestre pour la glaciation de l'Ordovicien moyen: poussière provenant de la dissolution du corps parent de la L-chondrite

Musée Via Field