La zircone cubique du cratère du lac Mistastin, large de 28 km (17,4 milles) au Canada, a nécessité une fonte de plus de 2 370 degrés Celsius, ce qui est le plus chaud enregistré à la surface de la Terre.
Un échantillon de verre enregistré à 2 370 degrés Celsius. Crédit photo : Gavin Tolometti.
En 2011, Michael Zanetti, chercheur à l’Université Western Ontario, et ses collègues ont découvert une roche de verre contenant de petits grains de zircon dans le cratère du lac Mistastin.
Cette roche a ensuite été analysée et s’est avérée s’être formée à 2 370 degrés Celsius à la suite d’un impact d’astéroïde.
Dans la nouvelle étude utilisant des échantillons collectés entre 2009 et 2011, les chercheurs ont pu trouver quatre grains de zircon supplémentaires qui ont confirmé que la découverte de 2011 était vraie.
Ils ont également localisé et trouvé des preuves à un endroit différent au sein de la même structure d’impact que la roche fondue – des roches créées après la fusion de la roche et du sol en liquide après l’impact d’un météore – était surchauffée différemment à plus d’un endroit, à un degré plus élevé que précédemment théorisé. .
“La plus grande implication est que nous avons une bien meilleure idée de la chaleur de ces roches fondues par impact, qui se sont initialement formées lorsque la météorite a heurté la surface, et cela nous donne une bien meilleure idée de l’histoire de la fonte et de son refroidissement. dans ce cratère particulier », a déclaré Gavin Tolometti, étudiant postdoctoral à l’Université Western Ontario.
“Cela peut également nous donner un aperçu pour étudier la température et la fonte dans d’autres cratères d’impact.”
“La plupart des preuves préservées, telles que des échantillons de verre et des échantillons de fusion d’impact, ont été trouvées près du fond du cratère”, a-t-il ajouté.
“En appliquant ces connaissances à d’autres cratères d’impact, les chercheurs pourraient être en mesure de trouver plus de preuves des conditions de température trouvées dans d’autres cratères, mais dans des études moins approfondies.”
“Nous commençons à réaliser que si nous voulons trouver des preuves de températures aussi élevées, nous devons examiner des régions spécifiques au lieu de sélectionner au hasard un cratère entier.”
Selon l’équipe, c’est la première fois que des reidites – un minéral formé lorsque le zircon subit des pressions et des températures élevées – sont découvertes sur le site de Mistastin.
Les chercheurs ont trouvé trois reidites qui étaient encore préservées dans les grains de zircon, et des preuves que deux autres étaient autrefois présentes mais s’étaient cristallisées lorsque les températures avaient dépassé 1 200 degrés Celsius, moment auquel la reidite n’était plus stable.
Ce minéral permet aux scientifiques de mieux contraindre les conditions de pression indiquant qu’il peut y avoir eu une condition de pression maximale autour de 30 à potentiellement au-dessus de 40 GPa (gigapascals).
Ce sont les conditions de pression qui ont été créées lorsque la météorite a heurté la surface à ce moment-là.
Plus quelque chose est proche de l’événement d’impact, plus la pression sera élevée.
Certains minéraux qui ont été fortement comprimés par cet événement — appelés « choqués » — laissent derrière eux des structures qui peuvent être étudiées.
“Compte tenu de la taille de la reidite dans nos échantillons, nous savions que la pression minimale qu’elle enregistrait probablement était d’environ 30 GPa”, a déclaré Tolometti.
“Mais comme il y a beaucoup de réidites encore présentes dans certains de ces grains, nous savons qu’elles pourraient même être supérieures à 40 GPa.”
“Cela donne une meilleure idée de la quantité de pression produite en dehors de la zone de fusion lorsque la météorite a heurté la surface.”
“La zone de fusion aura, par défaut, des pressions généralement supérieures à 100 GPa, auquel cas une roche fondra ou se vaporisera complètement en dehors de ces conditions.”
L’étude a été publiée dans la revue Lettres sur les sciences de la Terre et des planètes.
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GD Tolometti et al. 2022. Roches chaudes : Contraindre les conditions thermiques des dépôts de fusion d’impact du lac Mistastin à l’aide de microstructures de grains de zircon. Lettres sur les sciences de la Terre et des planètes 584 : 117523; doi: 10.1016 / j.epsl.2022.117523
