Une violente collision dans la ceinture principale d'astéroïdes pourrait avoir déclenché une vague prolongée d'impacts à travers le système solaire interne il y a environ 800 millions d'années, selon une étude menée par le Southwest Research Institute.

Les chercheurs proposent que l'éclatement de l'objet parent qui a formé la famille d'astéroïdes Eulalia a envoyé de grandes quantités de débris vers la Terre, la Lune et Mars. Si la connexion est correcte, l'événement pourrait avoir produit des changements géologiques sur plusieurs mondes et même avoir influencé le climat et la biosphère de la Terre.

"Le rôle des impacts dans la formation de l'origine et de l'évolution de la vie dans notre système solaire est mal compris", a déclaré le Dr William Bottke, directeur exécutif de la Division des sciences et de l'exploration du système solaire du SwRI à Boulder, Colorado. Il dirige également le Centre pour l'origine et l'évolution lunaires (CLOE), l'équipe du SwRI au sein de l'Institut virtuel de recherche sur l'exploration du système solaire de la NASA, et est l'auteur principal d'un article décrivant cette recherche. "La surface fortement cratérisée de la Lune rappelle les grands impacts du passé de la Terre, mais jusqu'à présent, seul l'impact de Chicxulub il y a 66 millions d'années a été fortement lié à un effet spécifique sur la vie, à savoir l'extinction massive des dinosaures."

Chicxulub est l'énorme cratère d'impact enfoui sous la péninsule du Yucatán au Mexique. L'impact d'astéroïde qui l'a créé est largement associé à l'événement d'extinction qui a anéanti tous les dinosaures non aviaires et de nombreuses autres espèces.

Les collisions bien plus anciennes sont beaucoup plus difficiles à reconstituer. Les preuves géologiques d'impacts vieux de plus de 650 millions d'années sont rares car la surface de la Terre est constamment modifiée et recyclée.

Les volcans créent de nouvelles roches, la tectonique des plaques remodèle les continents et les fonds océaniques, et l'altération météorique décompose progressivement les paysages exposés. Ensemble, ces processus effacent ou enterrent de nombreux cratères d'impact anciens.

Pour étudier ces chapitres manquants de l'histoire de la Terre, les scientifiques peuvent étudier les pluies d'astéroïdes, des périodes où des fragments d'une collision majeure frappent à plusieurs reprises les planètes et les lunes du système solaire interne.

"Ces événements rares, déclenchés par des collisions importantes et bien positionnées dans la ceinture principale d'astéroïdes, bombardent tous les mondes du système solaire interne", a déclaré Bottke. "Ainsi, les preuves préservées sur la surface statique de la Lune peuvent être utilisées pour déduire ce qui s'est passé sur Terre et sur Mars dans les temps anciens."

La Lune préserve un enregistrement d'impact ancien

Contrairement à la Terre, la Lune n'a pas de tectonique des plaques active, d'eau courante ou d'atmosphère substantielle pour effacer rapidement les vieux cratères. Sa surface sert donc d'archive beaucoup plus complète des impacts anciens.

Des recherches antérieures ont suggéré que la Lune a connu une augmentation significative des grands impacts il y a environ 800 millions d'années. Cette conclusion était basée sur les âges estimés des principaux cratères lunaires et les âges du verre d'impact collecté lors des missions Apollo.

Le verre d'impact se forme lorsqu'une collision génère suffisamment de chaleur pour faire fondre la roche. Le matériau fondu refroidit en verre, préservant des indices chimiques et chronologiques que les scientifiques peuvent utiliser pour estimer quand l'impact s'est produit.

Bien que les preuves lunaires aient pointé vers une poussée d'impact, les chercheurs devaient encore identifier un événement réaliste dans la ceinture d'astéroïdes qui aurait pu le produire.

"Notre équipe de médecine légiste cosmique a utilisé des modèles collisionnels et dynamiques pour relier ces événements à la formation de la famille d'astéroïdes Eulalia, lorsqu'un objet primitif de type chondrite carbonée est entré en collision avec un autre objet", a déclaré Bottke. "L'emplacement de l'astéroïde parent était crucial -- il s'est brisé au bord de la résonance gravitationnelle 3:1 avec Jupiter."

Les chondrites carbonées sont des météorites primitives et riches en carbone qui contiennent certains des matériaux les plus anciens formés dans le système solaire. Elles peuvent également contenir des minéraux hydratés et des composés organiques.

La région orbitale décrite par Bottke s'appelle la résonance J3:1. Dans cette configuration, un astéroïde voyage autour du Soleil trois fois pendant chaque orbite complète de