Des fragments vitreux, récemment mis au jour au Brésil, témoignent d'un événement majeur survenu il y a plusieurs millions d'années.
Appelés tectites, ces fragments se forment lorsqu'un objet venu de l'espace frappe la Terre avec une force colossale, faisant fondre la roche en surface. Le matériau en fusion est ensuite éjecté dans l'atmosphère, où il se refroidit rapidement pour donner naissance à ces verres. Jusqu'à présent, seulement cinq champs principaux de tectites étaient reconnus à l'échelle mondiale, ce qui rend la découverte brésilienne particulièrement notable.
Nommées geraisites d'après l'état de Minas Gerais où elles ont été initialement trouvées, ces spécimens ont fait l'objet d'une étude par une équipe dirigée par Álvaro Penteado Crósta, géologue à l'Université d'État de Campinas. Ces résultats sont détaillés dans la revue Geology. Identifiées d'abord dans trois municipalités, les geraisites ont ensuite été repérées dans d'autres états, couvrant désormais plus de 900 kilomètres, une étendue qui indique un impact de grande ampleur.
À l'œil nu, ces fragments apparaissent noirs et opaques, mais ils deviennent translucides et prennent une teinte gris-vert sous une lumière intense. Leur surface sombre est parsemée de petites cavités, traces de bulles de gaz formées lors du refroidissement rapide dans l'atmosphère. Ces caractéristiques physiques les distinguent d'autres verres naturels comme les moldavites européennes, souvent utilisées en joaillerie.
La datation de ces geraisites indique que l'impact s'est produit il y a environ 6,3 millions d'années, vers la fin de l'époque du Miocène. Par ailleurs, les analyses chimiques montrent une faible teneur en eau, typique des tectites, et une composition riche en silice, avec des fluctuations d'éléments traces comme le chrome et le nickel. Ces indices orientent les recherches vers une roche source ancienne, probablement située dans le craton de São Francisco.
Aucun cratère associé n'a encore été identifié, une situation fréquente pour ce type d'événements. Pour estimer l'énergie libérée et les paramètres de l'impact, les scientifiques utilisent des modèles mathématiques. Cette découverte comble ainsi un vide dans l'histoire géologique de l'Amérique du Sud et laisse penser que les tectites pourraient être plus répandues qu'on ne l'imaginait, étant parfois confondues avec du verre ordinaire.
Exemples de geraisites dans leurs différentes formes, nommées d'après l'état de Minas Gerais. Crédit: Álvaro Penteado Crósta/IG-UNICAMP
Comment se forment les tectites lors d'un impact cosmique ?
Les tectites apparaissent lorsque des objets comme des astéroïdes ou des comètes entrent en collision avec la Terre à grande vitesse. L'énergie libérée est si intense qu'elle vaporise et fond instantanément la roche en surface. Ce matériau en fusion est projeté à haute altitude dans l'atmosphère, où il subit un refroidissement rapide en quelques secondes à minutes.
Au cours de ce trajet aérien, les gouttelettes de roche fondue adoptent des formes aérodynamiques diverses, comme des sphères, des larmes ou des disques. La vitesse et l'angle d'impact influencent directement la distance parcourue et la distribution des fragments au sol. Ce processus explique pourquoi les tectites se trouvent souvent dispersées sur de vastes zones, formant ce qu'on appelle des champs d'épandage.
La composition chimique des tectites reflète celle de la roche terrestre fondue, mais avec des modifications dues aux hautes températures. Elles sont généralement pauvres en eau, ce qui les différencie des verres volcaniques comme l'obsidienne. Ceci constitue un indice important pour identifier leur origine extraterrestre, car les impacts génèrent des conditions extrêmes qui éliminent l'humidité.