Une ancienne comète en explosion susceptible d’être à l’origine de vastes plaques vitreuses dans le désert chilien

Une étude menée par des chercheurs de l’Université Brown a révélé que la chaleur d’une comète explosant juste au-dessus de la Terre a fait fondre le sol sablonneux en plaques de verre s’étendant sur 75 kilomètres.

Il y a environ 12 000 ans, quelque chose a fait brûler une vaste bande du désert d’Atacama au Chili si chaud qu’il a transformé le sol sablonneux en plaques de verre de silicate généralisées. Aujourd’hui, une équipe de recherche étudiant la distribution et la composition de ces verres est parvenue à une conclusion sur la cause de l’incendie.

Dans une étude publiée dans la revue géologieDans l’étude, les chercheurs ont montré que des échantillons de verre du désert contiennent de petits fragments de minéraux souvent trouvés dans des roches d’origine extraterrestre. Ces minéraux correspondent étroitement à la composition des matériaux qui sont revenus sur Terre NasaLa mission Stardust, qui a échantillonné des particules d’une comète appelée Wild 2. L’équipe a conclu que ces amas minéraux sont très probablement les restes d’un corps extraterrestre – très probablement une comète avec une composition similaire à Wild 2 – qui s’est écoulée après l’explosion qui fait fondre la surface sablonneuse en dessous.

Des dépôts de verre de silicate foncé sont dispersés dans une gorge de 75 kilomètres dans le désert d’Atacama, dans le nord du Chili. De nouvelles recherches montrent que ces bouteilles ont probablement été formées par la chaleur d’une ancienne comète explosant au-dessus de la surface. Crédit : PH Schultz/Brown University

« C’est la première fois que nous avons des preuves claires de spectacles sur Terre qui ont été causés par le rayonnement thermique et le vent d’une boule de feu qui a explosé juste au-dessus de la surface », a déclaré Pete Schultz, professeur émérite au Département des sciences de la Terre, de l’environnement et des planètes à Université Brown. Les sciences. « Pour avoir un effet aussi dramatique sur une zone aussi vaste, il s’agissait d’une explosion vraiment massive. Beaucoup d’entre nous avaient vu des boules de feu provenant de fusées en construction scintiller dans le ciel, mais ce sont de petits éclairs par rapport à cela. « 

Les spectacles sont concentrés dans des parcelles à travers le désert d’Atacama à l’est de la Pampa del Tamarogal, un plateau du nord du Chili pris en sandwich entre les montagnes des Andes à l’est et la chaîne de montagnes côtières chiliennes à l’ouest. Il y a des champs de verre vert foncé ou noir dans une voie qui s’étend sur environ 75 kilomètres. Schultz dit qu’il n’y a aucune preuve que les verres aient pu être causés par une activité volcanique, leur origine est donc un mystère.

Certains chercheurs ont émis l’hypothèse que le verre résultait d’anciens feux d’herbe, car la région n’était pas toujours désertique. À l’époque du Pléistocène, il y avait des oasis avec des arbres et des zones humides herbeuses créées par les rivières s’étendant des montagnes à l’est, et il a été avancé que les incendies qui se propageaient pouvaient avoir brûlé suffisamment pour faire fondre le sol sablonneux en grandes plaques de verre.

L’analyse des échantillons de verre a révélé une minéralogie compatible avec l’origine cométaire. Crédit : PH Schultz/Brown University

La nouvelle recherche a révélé que la quantité de verre présente combinée à plusieurs propriétés physiques clés fait des feux simples un mécanisme de formation impossible. Les verres montrent qu’ils ont été tordus, pliés, roulés et même jetés alors qu’ils étaient encore sous forme fondue. Ceci est cohérent avec un grand météore entrant et une explosion atmosphérique, qui auraient pu être accompagnés de vents aussi forts qu’un ouragan. Schultz dit que la minéralogie dans le verre jette un doute plus sérieux sur l’idée des feux de pelouse. En collaboration avec des chercheurs du Fernbank Science Center de Géorgie, de l’Université de Santo Tomas au Chili et du Service chilien de géologie et d’exploitation minière, Schultz et ses collègues ont effectué une analyse chimique détaillée de dizaines d’échantillons prélevés dans des gisements de verre de la région.

L’analyse a trouvé des minéraux appelés zircon qui se sont décomposés thermiquement pour former de la badlite. Cette transition métallique se produit généralement à des températures supérieures à 3000 degrés F Beaucoup plus chaud que ce que les feux d’herbe peuvent générer, dit Schultz.

Les chercheurs ont également découvert des amas de minéraux exotiques que l’on ne trouve que dans des météorites et d’autres roches extraterrestres. Des minéraux spécifiques tels que la cupanite, la trulite, le calcium riche en calcium et l’aluminium correspondent aux signatures minérales des échantillons de comètes récupérés lors de la mission Stardust de la NASA.

« Ce sont ces minéraux qui nous disent que cet objet a tous les signes d’une comète », a déclaré Scott Harris, géologue planétaire au Fernbank Science Center et co-auteur de l’étude. « Le fait d’avoir les mêmes minéraux que nous avons vus dans les échantillons de poussière d’étoile incrustés dans ces bouteilles est une preuve vraiment solide que ce que nous voyons est le résultat d’une explosion atmosphérique de comète. »

Schultz dit que davantage de travail doit être fait pour déterminer l’âge exact du verre, ce qui déterminera exactement quand l’événement s’est produit. Mais la datation provisoire place l’effet à peu près au moment où les grands mammifères ont disparu de la région.

« Il est trop tôt pour dire s’il y avait ou non une relation causale, mais ce que nous pouvons dire, c’est que cet événement s’est produit à peu près au même moment où nous pensons que la mégafaune a disparu, ce qui est intéressant », a déclaré Schultz. « Il est également possible que cela ait été vu par les premiers résidents, qui venaient d’arriver dans la région. Cela aurait été un grand spectacle. »

Schultz et son équipe espèrent que des recherches supplémentaires aideront à limiter le calendrier et à faire la lumière sur la taille du collisionneur. Pour l’instant, Schultz espère que cette étude aidera les chercheurs à localiser des sites d’éruption similaires ailleurs et à révéler les risques potentiels posés par de tels événements.

« Il peut y avoir beaucoup de ces cicatrices d’explosion, mais jusqu’à présent, nous n’avons pas suffisamment de preuves pour nous faire croire qu’elles sont vraiment liées à des explosions aériennes », a déclaré Schultz. « Je pense que ce site fournit un modèle pour aider à améliorer nos modèles d’impact et aidera à identifier des sites similaires ailleurs. »

Référence : « Des lunettes à grande diffusion générées par des boules de feu de comètes au cours du Pléistocène supérieur dans le désert d’Atacama, au Chili » par Peter H. Schultz, R. Scott Harris, Sebastian Peraud, Nicholas Blanco et Andrew J. Tomlinson, 2 novembre 2021, géologie.
doi: 10.1130/G49426.1

Les autres auteurs de l’étude sont Sébastien Peraud, Nicolas Blanco et Andrew Tomlinson.