Les scientifiques ont découvert pourquoi il n'y a pas beaucoup de roches fondues par impact au Meteor Crater dans le nord de l'Arizona.
La météorite de fer qui a détruit Meteor Crater il y a près de 50000 ans se déplaçait beaucoup plus lentement que prévu, selon le professeur H. Jay Melosh de l'Université d'Arizona Regents et le rapport Gareth Collins du rapport Imperial College de Londres dans Nature (10 mars).
"Meteor Crater a été le premier cratère terrestre identifié comme une cicatrice d'impact de météorite, et c'est probablement le cratère d'impact le plus étudié sur Terre", a déclaré Melosh. "Nous avons été étonnés de découvrir quelque chose de totalement inattendu sur la façon dont il s'est formé."
La météorite s'est écrasée dans le plateau du Colorado à 40 miles à l'est de Flagstaff et à 20 miles à l'ouest de Winslow depuis lors, creusant une fosse de 570 pieds de profondeur et de 4100 pieds de diamètre - suffisamment d'espace pour 20 terrains de football.
Des recherches antérieures ont supposé que la météorite a frappé la surface à une vitesse comprise entre environ 34 000 mph et 44 000 mph (15 km / sec et 20 km / sec).
Melosh et Collins ont utilisé leurs modèles mathématiques sophistiqués pour analyser la façon dont la météorite se serait brisée et décélérée alors qu'elle plongeait dans l'atmosphère.
Environ la moitié de la roche spatiale originale de 300 000 tonnes et de 130 pieds de diamètre (40 mètres de diamètre) se serait fracturée en morceaux avant de toucher le sol, a déclaré Melosh. L'autre moitié serait restée intacte et aurait frappé à environ 26800 mph (12 km / sec), a-t-il déclaré.
Cette vitesse est presque quatre fois plus rapide que le scramjet expérimental X-43A de la NASA - l'avion le plus rapide piloté - et dix fois plus rapide qu'une balle tirée avec le fusil à plus grande vitesse, un fusil à cartouche Swift 0,220.
Mais il est trop lent d'avoir fondu une grande partie de la formation blanche de Coconino dans le nord de l'Arizona, résolvant un mystère qui a embarrassé les chercheurs pendant des années.
Les scientifiques ont essayé d'expliquer pourquoi il n'y a plus de roche fondue dans le cratère en théorisant que l'eau dans les roches cibles s'est vaporisée à l'impact, dispersant la roche fondue en minuscules gouttelettes dans le processus. Ou ils ont émis l'hypothèse que les carbonates dans la roche cible ont explosé, se vaporisant en dioxyde de carbone.
"Si les conséquences de l'entrée atmosphérique sont correctement prises en compte, il n'y a pas du tout d'écart de fusion", ont écrit les auteurs dans Nature.
"L'atmosphère de la Terre est un écran efficace mais sélectif qui empêche les petits météorites de toucher la surface de la Terre", a déclaré Melosh.
Quand une météorite frappe l'atmosphère, la pression est comme frapper un mur. Même les météorites de fer fortes, pas seulement les météorites pierreuses plus faibles, sont affectées.
"Même si le fer est très fort, la météorite avait probablement été fissurée par des collisions dans l'espace", a déclaré Melosh. «Les pièces affaiblies ont commencé à se désagréger et à tomber sous la pluie à environ huit kilomètres et demi (14 km) de haut. Et au fur et à mesure qu'ils se séparaient, la traînée atmosphérique les ralentissait, augmentant les forces qui les écrasaient pour qu'ils s'effondrent et ralentissent davantage. »
Melosh a noté que l'ingénieur des mines Daniel M. Barringer (1860-1929), pour qui Meteor Crater est nommé, a cartographié des morceaux de la roche spatiale de fer pesant entre une livre et mille livres dans un cercle de 6 miles de diamètre autour du cratère. Ces trésors ont depuis longtemps été emportés et cachés dans des musées ou des collections privées. Mais Melosh a une copie du papier et de la carte obscurs que Barringer a présentés à la National Academy of Sciences en 1909.
À environ 3 miles (5 km) d'altitude, la majeure partie de la masse de la météorite s'est répandue dans un nuage de débris en forme de crêpe d'environ 650 pieds (200 mètres) de diamètre.
Les fragments ont libéré un total de 6,5 mégatonnes d'énergie entre 9 miles (15 km) d'altitude et la surface, a déclaré Melosh, la plupart dans un jet d'air près de la surface, un peu comme le jet d'air d'aplatissement créé par une météorite à Tunguska, en Sibérie, en 1908.
La moitié intacte de la météorite du Meteor Crater a explosé avec au moins 2,5 mégatonnes d'énergie à l'impact, soit l'équivalent de 2,5 millions de tonnes de TNT.
Elisabetta Pierazzo et Natasha Artemieva de l'Institut des sciences planétaires de Tucson, en Arizona, ont modélisé indépendamment l'impact du cratère de météorite en utilisant le modèle de fragment séparé d'Artemieva. Ils trouvent des vitesses d'impact similaires à celles que Melosh et Collins proposent.
Melosh et Collins ont commencé à analyser l'impact du cratère de météore après avoir exécuté les chiffres dans leur calculatrice «effets d'impact» basée sur le Web, un programme en ligne qu'ils ont développé pour le grand public. Le programme indique aux utilisateurs comment une collision d'astéroïdes ou de comètes affectera un emplacement particulier sur Terre en calculant plusieurs conséquences environnementales de l'impact.
Source d'origine: communiqué de presse de l'Université de l'Arizona
