Cratère de Silverpit

Cratère de Silverpit
Localisation
Coordonnées
Pays	Royaume-Uni
Géologie
Âge	60 à 65 millions d'années
Type de cratère	Météoritique
Dimensions
Diamètre	2,5 à 20 km
Découverte
Découvreur	S. Stewart et P. Allen (2002)

Le cratère de Silverpit est situé dans la Mer du Nord au large de la côte du Royaume-Uni. Il a été découvert en 2001 grâce à une analyse de données sismiques lors d'une opération d'exploration pétrolière de routine. Il a tout de suite été rapporté comme le premier cratère d'impact connu au Royaume-Uni. Toutefois d'autres origines possibles ont été soumises depuis.

Son âge est évalué à 65 millions d'années, ce qui voudrait dire que sa formation est contemporaine à celle du cratère de Chicxulub. S'il s'avère qu'il est en effet le résultat d'un impact, cela impliquerait que la Terre a été à l'époque percutée par une série d'objets, comme l'a été Jupiter en 1994 lorsque sa course a croisé celle de la comète Shoemaker-Levy 9. Plusieurs autres impacts datant de cette période sont connus à travers le monde, ce qui accréditerait cette théorie.

Le cratère a été découvert lors de l'analyse de données sismiques collectées pour les pétro-géologues Simon Stewart (British Petroleum) et Philip Allen (Production Geoscience Ltd), dans une région à 130 km au large de l'estuaire de Humber, pendant une banale opération de recherche de dépôts de combustible fossile.
Allen constata une série de cercles concentriques sans pouvoir en déterminer la cause. Stewart eut connaissance par hasard de cette découverte et suggéra qu'il puisse s'agir de l'impact d'une météorite. La découverte ainsi que l'hypothèse de l'impact furent rapportée dans le magazine Nature en 2002.

Le nom vient de la zone de pêche Silver Pit dans laquelle il a été identifié. Ce nom est utilisé par les pêcheurs pour décrire une grande zone de dépression dans les eaux de la Mer du Nord, qui fut probablement une vallée à l'ère glaciaire lorsque que le niveau de la mer était plus bas.

Trois ans avant l'annonce de cette découverte, il avait été suggéré que des données sismiques en Mer du Nord pourrait révéler l'existence d'impacts formant cratères : étant donné le taux de formation de cratère sur la Terre et la taille de la Mer du Nord, la probabilité de présence d'impacts est importante.

Le cratère se trouve sous une couche de sédiments sur une profondeur de 1 500 m, qui couvre le fond de la Mer du Nord à 40 m sous la surface. Les études suggèrent qu'à l'époque de la formation du cratère, la zone était à environ 50 à 300 m sous la surface.

Les scientifiques sont généralement d'accord sur le fait que la collision avec un bolide est la meilleure explication de l'origine de Silverpit. Toutefois, d'autres mécanismes peuvent engendrer des cratères, et la classification de Silverpit comme impact est sujette à caution.

Preuves en faveur de la thèse de l'impact

Les autres phénomènes de formation de cratère ont été envisagés et rejetés par Allen et Stewart, lorsqu'ils ont découvert le site. Le volcanisme a été exclus car il n'y a pas d'anomalie magnétique au niveau du cratère, ce qui serait le cas s'il y avait eu éruption. Le retrait de dépôts salins sous le cratère, une cause connue de formation de cratères, a été écartée car les couches du Trias et du Permien en profondeur semblent intactes. La présence d'un piton central, commun sur les impacts de météorites, est une forte indication en faveur de cette théorie.

Arguments en faveur des hypothèses alternatives

L'analyse de grandes quantités de données sismiques, plus anciennes, par le professeur John Underhill, géologue à l'Université d'Édimbourg, l'ont poussé à suggérer que le retrait de matériel en profondeur serait une explication plus probable. Underhill a observé que les couches rocheuses antérieures au Permien (âgées d'environ 250 millions d'années) sont pliées synclinalement et que les sédiments de cette ère sont amincis à l'endroit du cratère, ce qui impliquerait qu'il s'est formé lorsque les sédiments du Permien se sont déposés.

L'existence d'un piton central, qui penche en faveur de la première hypothèse, est équivoque selon Underhill. Elle pourrait être un artefact dû au traitement de l'image, mais les analyses suivantes menées par Allen et Stewart semblent confirmer l'existence de ce pic. Malgré les travaux d'Underhill, en 2005, la communauté scientifique était largement favorable à l'hypothèse de la collision.

Le Silverpit fait environ 2,4 km de large. Fait rare pour un cratère terrestre, il est entouré d'une série d'anneaux concentriques, qui s'étendent jusqu'à 10 kilomètres du centre. Ces cercles donnent au cratère une apparence proche du cratère de Walhalla sur Callisto et d'autres cratères sur Europe, lunes de Jupiter.
Habituellement, les cratères dotés de plusieurs anneaux sont bien plus grands que celui de Silverpit, or si l'hypothèse de l'impact est correcte, l'origine de ces anneaux est sujette à débat. La plupart des cratères connus sont sur Terre, alors que les deux tiers des objets qui entrent en collision avec la Terre atterrissent en mer. C'est pourquoi les effets d'un impact en mer sont globalement moins bien connus. Le cratère de la baie de Chesapeake est sans doute la zone marine la plus largement étudiée.

Il est possible qu'après avoir formé une dépression en forme de bol, des matériaux mous environnants aient glissé lentement vers le centre, laissant ces cercles concentriques apparents. On considère que ces matériaux devaient être présents en couche fine et recouverts d'une couche plus cassante. Une fine couche de matériau malléable sous une croûte solide est envisageable sur la lune d'une géante gazeuse, mais n'est pas commune sur les corps rocheux du système solaire. Il est possible que du calcaire sous haute pression ait fait office de couche mobile sous la surface.

La taille de l'objet peut être estimée à partir de la taille du cratère et de la vitesse supposée de l'objet. Les objets impactants voyagent généralement à une vitesse de l'ordre de 20 à 50 km/s, vitesse à laquelle un objet rocheux de 120 m de diamètre et d'une masse de 2.0×10 kg pourrait produire un cratère de la taille de Silverpit. S'il s'agit d'une comète, elle serait sensiblement plus grande.

En comparaison, l'objet qui a frappé la Terre à Chicxulub mesurait probablement 9,6 km de diamètre, alors que celui qui frappa Tunguska en 1908 était vraisemblablement une comète ou un astéroïde de 60 m de diamètre et d'une masse d'environ 4×10 kg.

Un objet de 120 m de diamètre pénétrant la mer à plusieurs kilomètres par seconde génèrerait un gigantesque tsunami. Les scientifiques recherchent actuellement les preuves d'un tel tsunami dans les régions environnantes, mais rien n'a été découvert à ce jour.

La position du cratère dans les couches sédimentaires du plancher marin permet d'avoir une idée de son âge : les sédiments accumulés avant l'impact ont été altérés alors que ceux qui s'y sont déposés après sont restés intacts. Allen et Stewart ont ainsi pu déterminer que le cratère s'est formé dans une couche calcaire du Crétacé et une couche de schiste du Jurassique, mais a ensuite été recouvert d'une couche de sédiment du Tertiaire resté intacte. La période du Crétacé s'est terminée il y a 65 millions d'années, mais d'après les forages effectués alentours, les couches basses du Tertiaire semblent absentes. Ainsi la date de l'impact pourrait se situer dans une période allant de 55 à 65 millions d'années avant notre ère. L'impact de Chicxulub qui a probablement joué un rôle majeur dans l'extinction des dinosaures, est survenu il y a 65 millions d'années.

Cette méthode d'estimation reste assez grossière et ce résultat est contesté par Underhill. D'autres méthodes de datation existent. On cherche notamment des éjectats, tels que des tectites, ou encore les dépôts d'un hypothétique tsunami qui auraient été trouvés dans le bassin de la Mer du Nord mais qui pourraient aussi avoir subi plusieurs glaciations. Ces stratégies sont plus précises, en outre elles permettraient de valider ou d'invalider la thèse de l'impact. Des carottes prélevées sur des gisements pétroliers opérant sur le site sont en cours d'analyse.

Des analyses d'échantillons prélevés au cœur du cratère permettraient d'affiner la datation mais de tels travaux n'ont pas encore été entrepris.

L'âge estimé de Silverpit laisse penser qu'il serait relié au cratère de Chicxulub et à l'extinction des dinosaures. Malgré tout, cet âge n'a pas encore pu être déterminé avec précision et les scientifiques ne peuvent en dire plus pour le moment. Toutefois, nombre de grands cratères d'âges semblables ont été découverts, tous entre des latitudes de 20°N et 70°N, conduisant à supposer que Chicxulub ne serait que l'un d'une série d'impacts qui seraient survenus sur une courte période.

La collision de la comète Shoemaker-Levy 9 avec Jupiter en 1994 a prouvé que les interactions gravitationnelles peuvent fragmenter une comète, donnant lieu à plusieurs impacts sur une période de quelques jours, dans l'éventualité d'une collision avec une planète. Les comètes entrent souvent en interaction gravitationnelle avec les géantes gazeuses, et de telles ruptures et collisions ont très certainement eu lieu par le passé. Ce scénario pourrait aussi être celui qui s'est produit sur Terre il y a 65 millions d'années.

Les arguments en faveur de cette théorie sont encore ténus puisqu'à l'heure actuelle on ne peut déterminer l'âge de Silverpit (ou d'autres cratères) qu'à quelques millions d'années près.