Historique

Mentionné pour la première fois comme un possible cratère d'impact il y a plus de 70 ans, la structure du cratère de 200 m de large du vignoble du Domaine du Météore a été pratiquement ignorée par les scientifiques pendant plus d'un demi-siècle. Sur la base de sa forme et d'une forte anomalie magnétique, Gezè et Cailleux ont été les premiers à suggérer une origine d'impact du cratère. Un an plus tard seulement, l'astronome suédois Janssen a publié un court article dans une revue internationale et a soutenu cette idée en y voyant des similitudes avec les cratères de la surface de la Lune. En 1964, l'un des principaux spécialistes des cratères d'impact, Carlyle S. Beals, qui est également à l'origine de la base de données mondiale des cratères d'impact, a rejeté l'idée en se basant sur deux observations simples. Premièrement, le cratère ne présente pas de bord élevé ; deuxièmement, aucune preuve d'une anomalie magnétique n'a été trouvée. Ce rejet a conduit les scientifiques à presque ignorer le cratère. Aucun travail minéralogique ou géophysique n'a été effectué sur le cratère jusqu'en 2022, lorsqu'une équipe d'experts de l'université Goethe de Francfort (Allemagne) a entamé des travaux de terrain détaillés sur la structure du cratère après avoir obtenu des résultats préliminaires prometteurs l'année précédente.

Cratère - Domaine du Meteore

L'histoire de sa découverte récente

C'est par hasard que le professeur Frank Brenker, géoscientifique et cosmochimiste allemand, est tombé sur une bouteille de vin du "Domaine du Meteore" pendant ses vacances à Marseillan-Plage. Il est venu au domaine pour déguster les vins et bien sûr pour visiter le cratère. Lui et son épouse Andrea ont prélevé plusieurs échantillons choisis arbitrairement dans le fond du cratère pour des études ultérieures en laboratoire. Déjà l'inspection initiale de ces échantillons montre des preuves d'une possible origine d'impact. Ainsi, un an plus tard, il est revenu avec son collègue Andreas Junge, spécialisé dans les études géophysiques du sol, et un groupe d'étudiants afin d’identifier d'autres éléments de preuve confirmant ou rejetant l'hypothèse d'une origine d'impact. Au cours de cette campagne d'avril 2022, de plus en plus de preuves d'un processus d'impact ont été trouvées.

La preuve irréfutable est venue des analyses de laboratoire que le professeur Brenker a effectuées de retour à Francfort.

Preuve scientifique de son origine par un impact météorique

Depuis plus d'un demi-siècle, l'origine du cratère du domaine reste un mystère. Les idées vont des dolines formées par la dissolution de gros blocs de sulfate, halite ou carbonate dans le sol à l'activité volcanique et enfin à l'impact d'un météore de fer. L'unité schiste-grès métamorphique assez homogène située sur le domaine réfute déjà l'hypothèse de la doline car aucune preuve de l'existence d'énormes blocs de sulfate ou de carbonate n'a jamais été trouvée. Une origine volcanique est également peu probable car aucune roche d'origine magmatique n'a été découverte.

Cependant, un impact de météore de cette taille provoquera plusieurs caractéristiques de choc dans les roches de la région cible et transformera également le matériau de l'impacteur lui-même. Une étude minéralogique et géophysique complète à l'intérieur et autour du cratère apporte la preuve scientifique que le cratère est effectivement formé par un impact météorique.

Anomalie magnétique

L'intensité du champ magnétique terrestre en un point donné est formée de trois composantes différentes. Le champ principal est formé au sein du noyau terrestre et est assez constant sur de longues périodes de centaines d'années. La deuxième composante est formée dans l'atmosphère terrestre à partir de l'interaction avec le vent solaire et est donc très variable, même au cours d'une seule journée. Ainsi, toute mesure de l'intensité du champ actuel doit être corrigée en fonction de cette variation. La troisième composante est formée par les minéraux magnétiques et paramagnétiques, comme les oxydes de fer. Cette composante est constante mais très variable en fonction des roches présentes dans le sol respectif au point de mesure.
Alors qu'il est peu probable qu'une doline modifie l'intensité du champ magnétique, un impact peut modifier de manière significative cette troisième composante, par exemple en fracturant ou en amorphisant les minéraux. Environ 90% de tous les cratères d'impact conformes partagent cette caractéristique. De nombreuses petites structures d'impact (<300m de diamètre) présentent typiquement un faible champ magnétique par rapport à la zone environnante.
L'étude détaillée de l'intensité du champ magnétique dans et autour du cratère du "Domaine du Météore", réalisée en avril 2022, montre un creux magnétique prononcé. Plusieurs profils magnétiques mesurés du bord du cratère vers son centre et corrigés des variations diurnes, montrent une diminution de plusieurs centaines de nT vers le fond du cratère (Figure 1). Cette seule caractéristique exclut l'origine d'un gouffre et favorise une origine d'impact.

Fig. 1: Magnetic field strength measured in and around the “Domaine du Meteore”-crater, corrected against daily variations. A clear reduction towards the crater floor is obvious. The size of the symbols reflects the reliability of each measurement. Smaller symbols reflect a lower reliability.

Sphérules d’impact

De minuscules micro-sphérules peuvent être formées par une variété de processus. Certains sont anthropiques, d’autres sont des micrométéorites. Lors d’un impact de météore, des sphérules sont formées par l’ablation de l’impacteur réagissant avec l’atmosphère produisant des oxydes de fer riches en Nickel ((Fe,Ni)O), d’autres sont formées pendant le processus d’impact lui-même par interaction entre le matériau cible fondu ou évaporé, l’impacteur et l’atmosphère de densité plus élevée dans les niveaux atmosphériques inférieurs. Ces derniers sont typiquement constitués de magnétite (Fe3O4) ou d’hématite (Fe2O3) contenant des éléments mineurs tels que le silicium, l’aluminium et autres provenant de la roche cible.

Fig. 3: High structural variety of iron-oxide spherules found in the soils of the “Domaine du Meteore”.

Fig. 3: High structural variety of iron-oxide spherules found in the soils of the “Domaine du Meteore”.

Fig. 2: Impact spherules

Fig. 2: Impact spherules

Dans le cratère et dans les sols du vignoble environnant, des centaines de micro-sphérules magnétiques ont été trouvées (Figures 2 et 3). Leur taille varie de quelques dizaines de micromètres à plus d'un mm.  L'enveloppe extérieure de ces sphérules est généralement formée d'une couche d'oxyde de fer avec de rares fragments de fer-métal riche en Ni- (Figure 4). Elles contiennent souvent un noyau interne composé de minéraux cibles très fragmentés et de diamants (Figure 5) formés par le choc de l'impact sur des matériaux carbonés comme le graphite et/ou des matières organiques provenant du sol.

Fig. 4: Impact spherules compromising of Fe-oxide and rare Ni-rich iron-metal.

Fig. 4: Impact spherules compromising of Fe-oxide and rare Ni-rich iron-metal.

Fig. 5: Distribution of shock diamond, quartz and mica based on structural measurement applying Raman-spectroscopy.

Effets de choc dans les roches cibles

Enfin, une preuve irréfutable de l'origine de l'impact provient des effets de choc dans les grains de quartz des roches cibles. Une brèche d'impact (Figure 6) recueillie au fond du cratère présente plusieurs caractéristiques de choc. Les plus importantes sont les failles planes et les caractéristiques de déformation planes (Figure 7A,B) dans le quartz, qui sont largement acceptées comme indicateur de choc, formées par des pressions de choc de plus de 5 ou 10 GPa (100.000 bar), respectivement, une pression qui ne peut être atteinte par aucun processus connu de tectonique des plaques ou de construction de montages. Pour des yeux inexpérimentés, elles semblent assez similaires, mais les PDF sont beaucoup plus fines et la preuve finale ne peut être obtenue que par des études de microscopie électronique à transmission (TEM) à haute résolution.

Fig. 6: Impact breccia found within the crater

Fig. 6: Impact breccia found within the crater

Fig. 7A. (left) Planar faults (PFs) and B (right) planar deformation features (PDFs) in quartz
Fig. 7A. (left) Planar faults (PFs) and B (right) planar deformation features (PDFs) in quartz

Fig. 7A. (left) Planar faults (PFs) and B (right) planar deformation features (PDFs) in quartz

Conclusion

En résumé, la réduction du champ magnétique, l'occurrence de sphérules d'impact ainsi que les caractéristiques de choc dans les roches cibles sont des preuves irréfutables que le cratère du "Domaine du Meteore" est effectivement formée par l'impact d'un objet extra-terrestre très probablement au cours des 10.000 dernières années.

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