D'anciens signes de vie sous le cratère de Chicxulub qui tue les dinosaures

Vue oblique du gigantesque cratère circulaire avec deux bords concentriques, à moitié rempli d

Reconstitution artistique du cratère de Chicxulub peu après l'impact, il y a 66 millions d'années. Image via Detlev Van Ravenswaay/ Source scientifique/Science.

À quoi ressemblait la vie ancienne sur Terre ?Les scientifiques ont révéléle 30 octobre 2020, qu'ils ont découvert de nouveaux indices importants. Fait intéressant, la preuve réside dansChicxulub(grossièrement prononcé 'CHEEK-shu-loob'), un grand, circulaire, enterrécratère d'impactpensé par beaucoup d'avoir formé dans leévénement de collision d'astéroïdesqui a tué les dinosaures il y a 66 millions d'années. Plus tôt cette année, les scientifiques avaient découvert que Chicxulub contenait autrefois un vastesystème hydrothermal– un système d'eau chaude – d'eau chaude riche en minéraux. Maintenant, la même équipe dit avoir trouvé des preuves d'un écosystème souterrain devie microbienne, hébergé par le cratère et son eau chaude.

Après l'impact colossal qui a créé le cratère de Chicxulub, la surface de la Terre était pratiquement inhabitable. Mais les nouveaux travaux montrent que des impacts comme Chicxulub ont produit des niches souterraines où la vie microbienne pourrait s'épanouir. Cool, oui ?

Le nouveauÉvalués par les pairsétude vient de scientifiques de l'Association de recherche spatiale des universités (USRA) à Washington, D.C., et le Lunar and Planetary Institute (IPV) à Houston, Texas. C'étaitpubliéen ligne par le journalAstrobiologiele 30 octobre 2020.

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Localisation du cratère de Chicxulub viaWikipédia.

Chicxulub, environ 119 miles (180 km) de diamètre et situé sous le bord nord de laPéninsule du Yucatan, au Mexique, est l'un des cratères d'impact les mieux conservés de la Terre. La plupart des cratères ont, bien sûr, été érodés par l'eau et l'atmosphère de la Terre - contrairement aux corps sans air comme la lune qui gardent leurs cratères - mais Chicxulub reste toujours reconnaissable. C'est aussi le cratère d'impact le mieux conservé, semblable à ceux d'une période de bombardement de météorites intenses il y a 3,8 milliards d'années.



Coupe transversale du fond marin avec des crêtes surélevées, des flèches indiquant le débit d

Coupe transversale de l'ancien système hydrothermal du cratère de Chicxulub. Les chercheurs ont trouvé des preuves d'un écosystème microbien florissant dans le système hydrothermal. Des systèmes similaires existaient il y a environ 3,8 milliards d'années. Image via Victor O. Leshyk/ Lunar and Planetary Institute/USRA.

Long rectangle marbré vertical avec boîte en médaillon contenant une structure en forme de feuille rougeâtre; annotations textuelles.

Échantillon de carotte de Chicxulub contenant les minéraux hydrothermaux dachiardite et analcime. Ces minéraux ont aidé à soutenir un écosystème microbien florissant. Image via David A. Kring/ Institut lunaire et planétaire/USRA.

De nombreux impacts importants similaires à Chicxulub se sont produits au cours de cette période beaucoup plus ancienne, appelée laEon Hadéenet est la période la plus ancienne de l'histoire de la Terre (de 4,6 milliards d'années - le début de l'existence de la Terre - à 4 milliards d'années). Certains de ces anciens impacts étaient même suffisamment importants pour vaporiser temporairement les océans ! Le résultat était une atmosphère chaude, humide et remplie de vapeur de roche, rendant la surface de la Terre inhabitable à l'époque. Mais qu'en est-ilau dessous dela surface? La vie aurait-elle pu exister là-bas, dans un environnement plus protégé dans des systèmes hydrothermaux souterrains ? Selon cette nouvelle recherche, il aurait pu le faire de la même manière que sous Chicxulub.

Le scientifique qui a dirigé la nouvelle étude,David Kringchez LPI, a proposé un concept appelé leHypothèse Impact-Origine de la Vie. Le concept était essentiellement que de l'eau chaude et riche en minéraux pourrait s'écouler à travers la roche fracturée par les impacts, créant un système hydrothermal souterrain qui pourrait soutenir certains types de vie microscopique. Les nouvelles découvertes montrent qu'un tel système a persisté pendant des centaines de milliers - ou des millions - d'années sous le cratère de Chicxulub, et aurait donc également pu être possible avec les impacts Hadéens des milliards d'années plus tôt. Ainsi, les preuves nouvellement découvertes sous le nouveau cratère pourraient fournir des indices précieux sur la façon dont la vie s'est développée pour la première fois sur Terre.

Alors, comment les chercheurs ont-ils découvert cette preuve ?

Homme souriant avec quatre peintures encadrées de l

David Kring de l'Universities Space Research Association (USRA) et du Lunar and Planetary Institute (LPI), qui a dirigé la nouvelle étude. Image viaUSRA.

Ils ont obtenu des échantillons de carottes rocheuses de l'anneau de pointe du cratère, via une expédition soutenue par le Programme international de découverte des océans et le Programme international de forage scientifique continental. Quinze mille kilogrammes (33 000 livres) de roche ont été récupérés au total à partir d'un trou de forage de 0,8 mile (1,3 km) de profondeur. Lorsqu'elles sont examinées, de minuscules sphères du minéralpyrite, seulement 10 millionièmes de mètre de diamètre, ont été trouvés. Analyse du soufreisotopes(variations de soufre avec différents nombres de neutrons dans leurs atomes) dans le minéral a montré que les sphères ont été créées par un écosystème microbien. Les microbes s'étaient adaptés aux fluides chauds du système hydrothermal et prospéraient.

Les microbes se nourrissaient des réactions chimiques qui se produisaient dans le système. Lorsque le sulfate était converti en sulfure, il était conservé sous forme de pyrite, que les microbes utilisaient pour produire de l'énergie. Ces organismes ressemblaient àthermophilebactéries (bactéries capables de vivre à haute température) etarchée(micro-organismes unicellulaires avec une structure similaire aux bactéries qui survivent dans des environnements pauvres en oxygène) que l'on trouve aujourd'hui dans les systèmes hydrothermaux tels que ceux dele parc national de Yellowstone.

ForVM a contacté Kring par e-mail pour obtenir des commentaires supplémentaires sur l'importance de ces résultats.

Carte du Yucatan avec une terre vert foncé entourée d

Contour de surface du cratère de Chicxulub tel que nous le voyons aujourd'hui, sous le bord nord de la péninsule du Yucatán, au Mexique. Image via Kring et al./ NASA/Astrobiologie.

ES : Comment vous est venue l'hypothèse de l'origine de l'impact de la vie ?

DK : L'hypothèse de l'origine de l'impact de la vie a émergé de la conjonction de deux études indépendantes. Tout d'abord, notre groupe essayait de localiser le site d'impact qui a éteint les dinosaures. Lorsque j'étudiais nos échantillons de découverte, j'ai réalisé que les roches d'impact étaient surimprimées par la minéralisation hydrothermale, indiquant que l'impact a généré un système hydrothermal. Deuxièmement, en même temps, j'étudiais une période de bombardement intense du système solaire précoce, parfois appelée cataclysme lunaire, cataclysme du système solaire interne ou bombardement lourd tardif. Certains de ces événements d'impact étaient si importants qu'ils ont vaporisé les mers de la Terre, rendant impossible l'existence de la vie à la surface de la Terre. En mettant un et deux ensemble, j'ai réalisé que ces mêmes événements d'impact généraient des systèmes hydrothermaux souterrains qui seraient des habitats parfaits pour l'évolution précoce de la vie. En parallèle, les biologistes ont déterminé que l'arbre de vie est enraciné dans des organismes qui vivaient dans des systèmes hydrothermaux. Ainsi, il semblait plausible que la vie soit issue d'un cratère d'impact.

ES : Les microbes mangeurs de soufre sont-ils les seuls connus à ce jour, ou d'autres types de vie microbienne auraient-ils également existé dans le système hydrothermal ? Qu'en est-il des autres types de vie (non microbienne) ?

DK : Les microbes réducteurs de sulfate sont les seuls organismes détectés jusqu'à présent, mais d'autres types d'organismes peuvent avoir existé dans le système hydrothermal. Nous commençons cette recherche maintenant.

ES : Existe-t-il d'autres cratères d'impact semi-conservés qui auraient pu avoir des systèmes hydrothermaux similaires ?

DK : Oui,Haughtonau Canada etRochechouarten France.

Sept carrés contenant des images colorées de particules, avec des annotations textuelles.

Image microscopique de grains de sulfure et de sphères de pyrite dans la carotte du cratère de Chicxulub. Image via Kring et al./Astrobiologie.

ES : Quelles études complémentaires sont prévues pour le cratère de Chicxulub ?

DK : Nous recherchons d'autres organismes qui pourraient avoir prospéré dans le système hydrothermal souterrain. Nous voulons définir l'ensemble de l'écosystème et examiner son évolution sur plusieurs millions d'années.

Ces découvertes sont fascinantes car elles soutiennent la possibilité que des impacts de météorites ou d'astéroïdes au cours du premier âge de la Terre - l'éon Hadéen - aient pu aider la vie à démarrer. Et si cela s'est produit sur Terre, aurait-il pu se produire ailleurs, comme sur Mars, ou les lunes glacées avec des océans souterrains dans le système solaire externe, ou même des planètes naines commeCérès(qui, comme la plupart des corps du système solaire, est recouvert de cratères, mais est maintenant connu pour avoir eu une couche d'eau liquide sous sa surface dans le passé, et peut-être encore) ? Les possibilités sont intrigantes à contempler !

En savoir plus sur l'hypothèse Impact-Origine de la vie

Bottom line: Les chercheurs ont découvert des preuves d'un ancien écosystème microbien dans un système hydrothermal sous l'énorme cratère d'impact de Chicxulub qui tue les dinosaures.

Source : Fractionnement des isotopes du soufre microbien dans le système hydrothermal de Chicxulub

Via l'USRA