Il y a environ 66 millions d’années, un astéroïde gigantesque s’abattait sur la région correspondant aujourd’hui à la péninsule du Yucatán, au Mexique. La collision creusa le cratère de Chicxulub et déclencha une succession de bouleversements planétaires qui contribuèrent à la disparition d’environ trois quarts des espèces vivantes, dont tous les dinosaures non aviens.
Si le rôle de cet impact ne fait désormais presque plus de doute, l’origine exacte du projectile est longtemps restée mystérieuse. Était-ce une comète venue des régions les plus éloignées du Système solaire ? Un astéroïde rocheux issu de la ceinture principale ? Ou encore un fragment appartenant à une ancienne famille d’astéroïdes ?
En analysant la signature chimique laissée par la catastrophe dans les roches terrestres, des chercheurs sont parvenus à dresser un véritable portrait-robot de l’objet. Leurs résultats indiquent qu’il s’agissait très probablement d’un astéroïde carboné extrêmement ancien, dont la matière s’était initialement formée au-delà de l’orbite de Jupiter.
Une cicatrice visible dans les roches du monde entier
Lorsque l’astéroïde percuta la Terre, une grande partie de l’objet et des roches terrestres fut instantanément vaporisée. Des poussières et des fragments furent projetés jusque dans la haute atmosphère avant de retomber sur l’ensemble du globe.
Cet événement a laissé une fine couche géologique identifiable sur de nombreux continents. Elle marque la frontière entre le Crétacé et le Paléogène, appelée limite K-Pg. Cette couche contient notamment des concentrations anormalement élevées d’iridium, un métal rare dans la croûte terrestre mais plus fréquent dans certains astéroïdes.
C’est précisément la découverte de cette anomalie en iridium qui avait conduit, dès 1980, les chercheurs Luis et Walter Alvarez à proposer qu’un impact extraterrestre ait provoqué la grande extinction de la fin du Crétacé. La découverte ultérieure du cratère de Chicxulub, large d’environ 180 kilomètres, renforça considérablement cette hypothèse.
Mais l’iridium ne permettait pas, à lui seul, de retrouver précisément la nature et la région de formation du projectile. Pour aller plus loin, les scientifiques se sont tournés vers un autre métal : le ruthénium.
Le ruthénium, empreinte digitale de l’astéroïde
Le ruthénium possède plusieurs isotopes, c’est-à-dire différentes formes atomiques du même élément. Les proportions de ces isotopes ne sont pas identiques dans tous les corps du Système solaire.
Les astéroïdes formés relativement près du Soleil possèdent une signature isotopique différente de celle des objets apparus dans les régions extérieures du jeune Système solaire. L’analyse du ruthénium agit donc comme une sorte d’empreinte digitale cosmique.
Les chercheurs ont étudié des échantillons prélevés dans la couche K-Pg, notamment en Europe. Le ruthénium présent dans ces dépôts provient presque entièrement du projectile, car cet élément est très peu abondant dans les sédiments terrestres ordinaires.
Les mesures ont montré que sa signature correspondait à celle des chondrites carbonées, des météorites primitives riches en carbone et parfois en eau. Ces matériaux se sont formés très tôt dans l’histoire du Système solaire, principalement au-delà de l’orbite de Jupiter.
L’objet qui frappa la Terre n’était donc vraisemblablement pas une comète, mais un astéroïde de type C, ou astéroïde carboné.
Un voyage depuis les régions extérieures du Système solaire
Cela ne signifie pas nécessairement que l’astéroïde soit arrivé directement depuis une orbite située au-delà de Jupiter.
Les scientifiques pensent plutôt que sa matière s’est formée dans cette région éloignée avant d’être déplacée, au cours de la jeunesse chaotique du Système solaire, vers la partie externe de la ceinture d’astéroïdes située entre Mars et Jupiter.
Des perturbations gravitationnelles, des collisions entre astéroïdes ou certains phénomènes thermiques ont ensuite pu modifier progressivement son orbite. Le futur impacteur aurait finalement été projeté vers l’intérieur du Système solaire, jusqu’à croiser la trajectoire de la Terre.
Des simulations antérieures estimaient déjà qu’un astéroïde sombre et primitif provenant de la partie externe de la ceinture principale constituait une explication plausible à l’impact de Chicxulub.
Un projectile relativement rare
La comparaison avec d’autres grands cratères apporte une information supplémentaire. Les chercheurs ont analysé le ruthénium associé à plusieurs impacts survenus au cours des 470 derniers millions d’années.
La plupart de ces cratères semblent avoir été produits par des astéroïdes silicatés, dits de type S, formés plus près du Soleil. Chicxulub se distingue donc par la nature carbonée de son impacteur.
Les astéroïdes de type C sont pourtant nombreux dans le Système solaire. Ils sont généralement très sombres, car leur surface réfléchit peu la lumière. Mais les météorites carbonées sont relativement rares parmi celles retrouvées au sol, notamment parce que ces matériaux fragiles résistent moins bien à leur traversée de l’atmosphère terrestre.
L’astéroïde de Chicxulub aurait mesuré approximativement entre 10 et 15 kilomètres de diamètre. Son impact libéra une énergie inimaginable, creusant un immense cratère et projetant dans l’atmosphère des quantités considérables de poussières, de suies et de composés soufrés.
Une catastrophe climatique mondiale
La collision provoqua immédiatement des séismes, des incendies et de gigantesques tsunamis. Mais ses conséquences les plus durables furent probablement climatiques.
Les poussières et les aérosols présents dans l’atmosphère réduisirent fortement la quantité de lumière solaire atteignant la surface. Les températures chutèrent et la photosynthèse fut brutalement perturbée.
Les plantes, le phytoplancton et de nombreux organismes situés à la base des chaînes alimentaires déclinèrent. Cette crise se propagea ensuite aux herbivores, puis aux grands prédateurs.
Environ 75 % des espèces auraient disparu au cours de cette extinction massive. Les dinosaures non aviens ne survécurent pas, contrairement aux ancêtres des oiseaux actuels. Plusieurs groupes de mammifères, jusque-là généralement petits et discrets, profitèrent ensuite des niches écologiques laissées vacantes.
L’impact de Chicxulub ne changea donc pas seulement le climat et les paysages : il réorienta profondément l’histoire de l’évolution.
Une enquête scientifique loin d’être terminée
L’analyse du ruthénium permet d’écarter plus solidement l’hypothèse selon laquelle le projectile aurait été une comète. Elle renforce également l’idée que la couche mondiale riche en métaux rares provient bien de l’impact et non exclusivement des gigantesques éruptions volcaniques des trapps du Deccan, qui se déroulaient à la même période.
Cependant, les chercheurs ne peuvent pas encore identifier l’astéroïde précis, sa famille d’origine ou la collision qui l’aurait arraché à son orbite initiale. Après 66 millions d’années, la plupart de ses fragments ont été vaporisés, fondus ou mélangés aux roches terrestres.
Les indices disponibles ressemblent aux éléments d’une enquête criminelle extrêmement ancienne : une cicatrice gigantesque au Mexique, une fine couche de poussière disséminée autour de la planète et quelques atomes métalliques conservant encore la mémoire chimique du projectile.
Ces traces minuscules suffisent pourtant à raconter une histoire vertigineuse : celle d’un corps formé dans les régions froides situées au-delà de Jupiter, déplacé vers la ceinture d’astéroïdes, puis projeté sur une trajectoire qui allait bouleverser pour toujours la vie sur Terre.
Adaptation Terra Projects
Sources : Fischer-Gödde et al., revue Science (2024) — étude des isotopes du ruthénium dans la couche géologique K-Pg. Elle conclut que l’impacteur de Chicxulub était un astéroïde de type carboné, dont la matière s’était formée au-delà de l’orbite de Jupiter.
Nature Reviews Earth & Environment (2022) — synthèse scientifique sur l’impact de Chicxulub, ses conséquences environnementales et son rôle majeur dans l’extinction Crétacé-Paléogène.
Nature (2024) — présentation et analyse des résultats concernant l’origine lointaine de l’astéroïde.
Natural History Museum de Londres — données générales sur la taille de l’astéroïde, le cratère et les conséquences de la collision.
Muséum d’Histoire Naturelle. Lunar and Planetary Institute — informations sur les effets régionaux de l’impact : explosion, chaleur extrême, séismes et tsunamis.
NASA — présentation générale du lien entre l’impact de Chicxulub et l’extinction des dinosaures.
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