Dans la région de Pilbara, un vaste désert d’Australie occidentale, une altitude d’environ 40 kilomètres de diamètre abrite les restes d’un impact primordial : un site antique où une météorite s’est écrasée sur Terre il y a des milliards d’années.
Les fragments de roche du site, que le géologue Chris Kirkland décrit comme « un rare aperçu des processus violents qui ont façonné la Terre antique », ont été soumis à de nouvelles mesures. Ces analyses indiquent que la collision s’est produite il y a plus de trois milliards d’années, ce qui en fait le plus ancien impact de météorite jamais documenté sur la planète.
Un groupe de chercheurs de l’Université Curtin, dirigé par Kirkland, a publié mardi une étude détaillant les estimations les plus précises à ce jour concernant l’âge de l’impact du Dôme du Pôle Nord. La structure a été initialement décrite début 2025. L’article, publié dans la revue *Geology*, date l’événement il y a environ 3,02 milliards d’années, à l’ère mésoarchéenne.
À cette époque lointaine, la surface de la Terre était presque entièrement recouverte par les océans et la planète subissait un bombardement incessant de météorites. Si les traces de ces impacts sont mieux conservées dans les cratères de la Lune, qui à l’époque étaient les plus proches de la Terre, l’érosion et le mouvement des plaques tectoniques sur notre planète ont effacé la plupart de ces marques, faisant de cette découverte un témoignage géologique inestimable.
Pendant de nombreuses décennies, la région de Pilbara a été considérée par les scientifiques comme un possible site d’impact de météorite, mais son âge exact restait incertain. Aujourd’hui, des techniques avancées de datation minérale ont permis aux chercheurs de trouver les preuves les plus claires de cet événement géologique ancien.
“L’impact a laissé derrière lui une ‘horloge minérale’. En datant les minéraux qui ont été recristallisés ou qui se sont reformés dans les roches endommagées, nous pouvons maintenant déterminer quand cet événement extraordinaire s’est produit”, a expliqué Kirkland dans un communiqué.
La preuve la plus significative est venue de l’analyse du zircon, un minéral présent dans les roches basaltiques de la région. Ces petits grains extrêmement résistants sont capables de conserver un enregistrement des temps géologiques pendant des milliards d’années.
Certains grains de zircon présentaient des motifs « squelettiques » et ramifiés, suggérant une croissance soudaine. De telles formations, similaires à celles observées dans les cratères lunaires, indiquent que le zircon s’est recristallisé sous la chaleur extrême générée par l’impact.
À l’aide d’une microsonde ionique haute résolution, les scientifiques ont estimé l’âge des grains de zircon entre 3,4 et 3 milliards d’années, avec une moyenne de 3,02 milliards d’années. Pour valider ces résultats, ils ont également examiné l’apatite, un autre minéral qui s’est formé dans les fissures des roches affectées, en conjonction avec le mouvement de liquides chauffés. Les mesures de l’apatite ont montré un âge moyen statistiquement identique.
“La nouvelle datation positionne la structure du Dôme du Pôle Nord comme le plus ancien cratère d’impact connu sur Terre et le seul exemple reconnu de l’éon archéen, une phase cruciale au cours de laquelle les premiers continents de la planète se sont formés”, détaille Kirkland. Auparavant, le cratère Yarrabubba, vieux de 2,2 milliards d’années et situé à 800 kilomètres au sud, détenait ce record.
Critiques des pairs et controverse sur l’âge d’impact
Les minéraux analysés dans cette nouvelle étude ont été découverts dans des « cônes brisés », qui sont des structures rocheuses coniques formées par l’onde de choc intense d’un impact de météorite.
Lorsque le cratère a été initialement documenté en mars de l’année dernière, les estimations préliminaires de son âge étaient basées uniquement sur la corrélation entre les âges des couches rocheuses situées au-dessus et au-dessous de ces cônes. Cette approche a abouti à une estimation d’environ 3,5 milliards d’années, mais déjà à cette époque, certains universitaires, notamment des collègues de l’équipe de Chris Kirkland, contestaient ces résultats.
La principale objection est venue d’Aaron Cavosie, également géologue à l’Université Curtin, qui a mené une autre étude sur l’impact du North Pole Dome. Leurs recherches ont révélé que des cônes éclatés entre des couches rocheuses beaucoup plus jeunes, datant d’environ 2,7 milliards d’années. Ces éléments de preuve indiquaient, selon lui, que l’impact n’aurait pu se produire qu’après cette date.
“Bien que je sois soulagé que les auteurs aient renoncé à leur hypothèse d’un impact de 3,5 milliards d’années pour 2025, je ne crois pas non plus qu’ils aient avancé un argument convaincant en faveur d’un impact de 3,02 milliards d’années”, a déclaré Cavosie.
Kirkland, à son tour, réfute ces critiques : « L’argument en faveur d’un âge plus récent dépend toujours de la corrélation à longue distance de roches qui n’ont pas été datées, basée en grande partie sur la cartographie satellite plutôt que sur une analyse géochimique ou géochronologique directe », a-t-il soutenu. “Nous disposons désormais de deux horloges minérales obtenues à partir des roches impactées elles-mêmes, indiquant le même âge. C’est pourquoi la datation directe est si importante.”
Alec Brenner, géologue à l’Université Harvard et l’un des premiers critiques de la recherche, a également exprimé ses réserves. “Bien que la nouvelle étude exclue cette observation car ces roches n’ont pas été datées, elles peuvent être corrélées assez directement avec des roches voisines déjà datées”, a-t-il expliqué.
Kirkland a également fait valoir que les changements minéralogiques observés dans son étude, tels que la formation de minéraux par l’eau chaude passant à travers des fissures dans des roches endommagées, seraient propres à un processus tel qu’un impact de météorite.
Contrairement à cette perspective, Brenner n’est pas d’accord. “Observer un événement d’écoulement de fluide inconnu ne signifie pas qu’il est le résultat d’un impact”, a-t-il déclaré. “[Kirkland] a également travaillé sur d’autres cratères dans lesquels des événements d’écoulement de fluide similaires n’étaient clairement pas liés à des impacts. Dans la plupart des cas, ils ne le sont pas.”
“Je suggérerais donc qu’ils datent d’un épisode hydrothermal non documenté dans la région”, a conclu Brenner.