The Harvard Gazette

Il mesurait des dizaines de kilomètres de large et a changé à jamais l’histoire lorsqu’il s’est écrasé sur Terre il y a environ 66 millions d’années.

L’impacteur de Chicxulub, comme on l’appelle, était un astéroïde ou une comète en chute libre qui a laissé derrière lui un cratère au large des côtes du Mexique qui s’étend sur 93 miles et va à 12 miles de profondeur. Son impact dévastateur a mis fin brutalement et calamiteusement au règne des dinosaures, disent les scientifiques, en déclenchant leur extinction massive soudaine, ainsi que la fin de près des trois quarts des espèces végétales et animales vivant alors sur Terre.

Le casse-tête durable a toujours été l’origine de l’astéroïde ou de la comète et la façon dont il en est venu à frapper la Terre. Et maintenant, deux chercheurs de Harvard croient avoir la réponse.

Dans une étude publiée dans Scientific Reports, Avi Loeb, Frank B. Baird Jr. Professeur de sciences à Harvard, et Amir Siraj ’21, un concentrateur d’astrophysique, ont mis en avant une nouvelle théorie qui pourrait expliquer l’origine et le voyage de cet objet catastrophique et d’autres comme lui.

À l’aide d’analyses statistiques et de simulations gravitationnelles, Loeb et Siraj affirment qu’une fraction significative d’un type de comète provenant du nuage d’Oort, une sphère de débris à la lisière du système solaire, a été heurtée par le champ gravitationnel de Jupiter pendant son orbite et envoyée près du soleil, dont la force de marée a brisé des morceaux de roche. Cela augmente le taux de comètes comme Chicxulub (prononcé Chicks-uh-lub) car ces fragments traversent l’orbite terrestre et frappent la planète une fois tous les 250 à 730 millions d’années environ.

“Fondamentalement, Jupiter agit comme une sorte de flipper”, a déclaré Siraj, qui est également co-président des étudiants de Harvard pour l’Exploration et le développement de l’espace et poursuit une maîtrise au New England Conservatory of Music. “Jupiter lance ces comètes à longue période entrantes sur des orbites qui les rapprochent très du soleil.”

C’est pour cette raison que les comètes à longue période, qui mettent plus de 200 ans à orbiter autour du soleil, sont appelées brouteurs solaires, a-t-il déclaré.

“Lorsque vous avez ces brouteurs solaires, ce n’est pas tant la fonte qui se poursuit, ce qui est une fraction assez faible par rapport à la masse totale, mais la comète est si proche du soleil que la partie la plus proche du soleil ressent une attraction gravitationnelle plus forte que la partie la plus éloignée du soleil, provoquant une force de marée”, a-t-il déclaré. “Vous obtenez ce qu’on appelle un événement de perturbation des marées et donc ces grandes comètes qui se rapprochent vraiment du soleil se divisent en plus petites comètes. Et en gros, en sortant, il y a une chance statistique que ces comètes plus petites frappent la Terre.”

Les calculs de la théorie de Loeb et Siraj augmentent les chances que des comètes de longue période aient un impact sur la Terre d’un facteur d’environ 10, et montrent qu’environ 20% des comètes de longue période deviennent des brouteurs solaires. Cette découverte est conforme aux recherches d’autres astronomes.

Le couple affirme que leur nouveau taux d’impact est compatible avec l’âge de Chicxulub, fournissant une explication satisfaisante de son origine et d’autres facteurs d’impact comme celui-ci.

” Notre document fournit une base pour expliquer la survenance de cet événement “, a déclaré Loeb. “Nous suggérons qu’en fait, si vous brisez un objet lorsqu’il se rapproche du soleil, cela pourrait donner lieu au taux d’événement approprié et également au type d’impact qui a tué les dinosaures.”

L’hypothèse de Loeb et Siraj pourrait également expliquer la composition de bon nombre de ces impacteurs.

“Notre hypothèse prédit que d’autres cratères de la taille de Chicxulub sur Terre sont plus susceptibles de correspondre à un impacteur avec une composition primitive (chondrite carbonée) que prévu des astéroïdes conventionnels de la ceinture principale”, ont écrit les chercheurs dans l’article.

Ceci est important car une théorie populaire sur l’origine de Chicxulub prétend que l’impacteur est un fragment d’un astéroïde beaucoup plus grand provenant de la ceinture principale, qui est une population d’astéroïdes située entre l’orbite de Jupiter et Mars. Seulement environ un dixième de tous les astéroïdes de la ceinture principale ont une composition de chondrite carbonée, alors qu’on suppose que la plupart des comètes de longue période en ont. Des preuves trouvées au cratère Chicxulub et dans d’autres cratères similaires suggèrent qu’ils avaient de la chondrite carbonée.

Cela inclut un objet qui a frappé il y a environ 2 milliards d’années et a quitté le cratère de Vredefort en Afrique du Sud, qui est le plus grand cratère confirmé de l’histoire de la Terre, et l’impacteur qui a quitté le cratère de Zhamanshin au Kazakhstan, qui est le plus grand cratère confirmé au cours des derniers millions d’années.

Les chercheurs disent que les preuves de composition soutiennent leur modèle et que les années où les objets frappés soutiennent à la fois leurs calculs sur les taux d’impact des comètes perturbées par la marée de la taille de Chicxulub et pour les plus petites comme l’impacteur qui a fait le cratère Zhamanshin. Si elles étaient produites de la même manière, elles frapperaient la Terre une fois tous les 250 000 à 730 000 ans.

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Outre la composition des comètes, le nouvel Observatoire Vera Rubin au Chili pourrait être en mesure de voir la perturbation des marées des comètes à longue période une fois qu’il sera opérationnel l’année prochaine.

“Nous devrions voir plus fréquemment des fragments plus petits venir sur Terre du nuage d’Oort”, a déclaré Loeb. “J’espère que nous pourrons tester la théorie en ayant plus de données sur les comètes à longue période, obtenir de meilleures statistiques et peut-être voir des preuves pour certains fragments.”

Loeb a déclaré que comprendre cela n’est pas seulement crucial pour résoudre un mystère de l’histoire de la Terre, mais pourrait s’avérer crucial si un tel événement venait à menacer à nouveau la planète.

“Cela devait être un spectacle incroyable, mais nous ne voulons pas voir ce côté-là”, a-t-il déclaré.

Ce travail a été partiellement soutenu par la Harvard Origins of Life Initiative et la Breakthrough Prize Foundation.