Il y a environ 66 millions d'années, l'astéroïde de Chicxulub a percuté la Terre, provoquant des tsunamis et projetant des débris brûlants qui ont anéanti les dinosaures non aviens et bien d'autres espèces. Mais tout ce qu'il a laissé dans son sillage n'était pas destructeur. Cette roche spatiale a frappé ce qui est aujourd'hui la péninsule du Yucatán, partiellement submergée, et au fond de l'océan, l'impact a généré suffisamment de chaleur pour créer un système hydrothermal qui a persisté pendant 8 millions d'années et a peut-être été un foyer de vie.

Lorsque les chercheurs ont foré pour prélever des échantillons dans la zone d'impact en 2016, ils ont étudié les types de roches qui s'étaient formées à la suite de la frappe de l'astéroïde. Cela a permis de mieux comprendre ce qui s'est passé dans les suites immédiates et à long terme de cet événement cataclysmique.

La collision a été suffisamment intense pour causer une déformation bien au-dessous de la surface. Les effets souterrains ont atteint 35 km (presque 22 miles) de profondeur, et ont inclus la fusion d'une immense quantité de roche. L'exposition à l'eau de mer a rendu cette roche poreuse. Alors que l'eau chaude s'infiltrait dans les pores, un système hydrothermal s'est formé. L'eau chaude jaillissant dans une région isolée des profondeurs glaciales aurait pu attirer des micro-organismes et peut-être d'autres formes de vie qui luttaient autrement pour survivre.

Plus récemment, une autre équipe de chercheurs, dirigée par la géologue et planétologue Annemarie Pickersgill du Centre des sciences des isotopes SUERC de l'Université de Glasgow, a étudié les échantillons de roche pour obtenir plus de preuves de sa formation et de sa longévité. Ce qu'ils ont découvert, c'est que tant l'échelle de ce système hydrothermal que sa durée avaient été sous-estimées auparavant. On pensait qu'il n'avait duré que 2 millions d'années, mais la nouvelle analyse a trouvé des preuves qu'il est resté dans les profondeurs sous la péninsule du Yucatán au moins quatre fois plus longtemps que cela.

« Des périodes plus longues d'activité hydrothermale généreront des fenêtres d'opportunité étendues pour que des réactions chimiques prébiotiques se produisent, que la vie se développe et que les micro-organismes prospèrent et se propagent au-delà de leur point d'origine », a déclaré Pickersgill dans une étude publiée dans Communications Earth & Environment.

Les systèmes hydrothermaux créés par d'autres impacts sont présents partout sur la planète. Bien que ces systèmes soient considérés comme habitables en raison de la chaleur et des nutriments, les signes de vie ont été difficiles à trouver, et relier le moment d'un impact aux processus qui ont contribué à l'épanouissement de la vie est encore plus difficile. Les microbes n'ont été trouvés colonisant que huit des 70 cratères d'impact sous-marins avec activité hydrothermale.

Ce que Pickersgill et son équipe voulaient découvrir, c'était si l'impact de Chicxulub aurait pu créer des conditions habitables, alors elle a analysé des échantillons de roche pour déterminer quand il y avait la plus grande chance d'habitabilité. Le travail ne répond pas si le système hydrothermal dans ce cratère était réellement habité.

Les chercheurs ont examiné combien de temps le cratère d'impact a engendré des températures et des conditions supplémentaires qui auraient été idéales pour attirer et retenir la vie. Des conditions habitables qui perdurent pendant de longues périodes permettent plus de temps pour attirer des organismes qui construisent des colonies autour d'un évent hydrothermal.

Pour déterminer la durée du système hydrothermal de Chicxulub, Pickersgill a récupéré des échantillons sur le site, forant à 1 km de profondeur. Elle a ensuite pris des mesures radio-isotopiques d'échantillons de feldspath récupérés sur le site. Le feldspath contient du potassium, et la désintégration de ce potassium en argon peut donner une idée de l'âge de la roche. Les roches lunaires et les formations volcaniques ont été datées de cette façon.

Les traces d'argon trouvées à l'intérieur d'une roche sont indicatives de la désintégration du potassium. Comme le gaz s'échappe également de la roche en fusion, cela fournit une mesure du moment où la roche s'est solidifiée. Le temps écoulé depuis que cette roche a fondu peut être déterminé par la datation potassium-argon, qui implique de mesurer la quantité d'isotope potassium-40 présent par rapport à l'argon-40 dans lequel il se désintègre. Les niveaux d'argon signifiaient que le système hydrothermal est resté chauffé depuis 66 millions d'années, lorsque l'astéroïde a frappé.