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Les cratères d’impact

le cratère Daedalus sur la lune, photographié par l’équipage d’Apollo 11

le cratère Daedalus sur la lune, photographié par l’équipage d’Apollo 11 (NASA)

le cratère Daedalus sur la lune, photographié par l’équipage d’Apollo 11

le cratère Daedalus sur la lune, photographié par l’équipage d’Apollo 11 (NASA)

Parlons sciences

Quels sont les liens avec mon programme d'études?

Découvre comment les cratères sont formés, et où sont situés certains cratères d’impact au Canada. (NASA)

Des astéroïdes et des comètes traversent continuellement notre système solaire. Parfois, un de ces petits corps du système solaire (PCSS, ou SSSB en anglais) entre en collision avec un corps planétaire, par exemple avec une planète ou une lune. Ces événements d’impact peuvent causer de larges dépressions (cavités) à la surface d’une planète, de lunes et d’autres corps du système solaire, dont les astéroïdes.

Mythes à déboulonner!

Une comète est un bloc de glace mélangé à de la roche qui provient d’une région lointaine de notre système solaire. Un astéroïde est un fragment de roche qui orbite généralement entre Mars et Jupiter.

Qu’est-ce qu’un cratère d’impact?

Les dépressions mentionnées ci-haut sont appelées cratères dimpact. La planète Mercure, notre Lune, et les lunes Callisto et Ganymède de la planète Jupiter sont de bons exemples de corps célestes couverts d’une multitude de cratères d’impact.

Le savais-tu?

Le plus gros astéroïde se nomme Cérès. Il fait environ un quart de la taille de notre lune.

Les cratères d’impact comportent des traits caractéristiques. Tout d’abord, ils sont souvent de forme circulaire. Non parce que les objets qui les ont créés sont circulaires, mais parce qu’une explosion massive se produit habituellement lors de l’impact et projette un matériau – appelé éjecta – dans toutes les directions.

Cette courte vidéo montre la façon dont un matériau est éjecté lorsqu’un objet impacte le sable (11 sec).

Un cratère de forme allongée (ovale) peut se former si l’objet frappe la surface à un angle très faible.

 

Quels sont les composants d’un cratère d’impact?

Les petits cratères en forme de bol et à murs lisses se nomment cratères simples, et les cratères beaucoup plus grands comportant des éléments comme des pitons centraux et des bords en terrasse sont appelés cratères complexes. Le cratère de Copernic sur la Lune est un exemple de cratère complexe. Les cratères simples et complexes ont des diamètres variant de quelques dizaines de mètres à plus de 300 km!

Les très grands cratères d’impact d’un diamètre supérieur à 300 km sont appelés bassins dimpact. Notre Lune comporte plusieurs bassins d’impact qui, de la Terre, prennent l’apparence de régions sombres. Les bassins d’impact de la Lune ont été créés lorsque d’énormes objets s’y sont écrasés. 

The Moon
Des bassins d’impact apparaissent clairement sur cette pleine lune. Au bas de l’image, on aperçoit le bassin d’impact du cratère de Tycho et ses rayons apparents. Les zones sombres sont des bassins d’impact remplis de pierre volcanique. Cette image a été prise par la sonde spatiale Galileo en 1992 (Source: NASA via Wikimedia Commons).
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Cette image est une photographie couleur détaillée de la pleine lune de la Terre dans l'espace.

La Lune occupe toute la largeur et la longueur de l'image. Les coins sont des espaces noirs. Le haut et le bas de la Lune sont gris pâle avec une texture rugueuse. En haut, de nombreux petits cratères sont visibles à la surface. Le milieu est marqué par une poignée de grandes formes grossièrement rondes en gris foncé et noir.

En bas à gauche se trouve un petit cercle blanc délimité par du gris pâle. De nombreuses lignes blanches fines et brillantes rayonnent à partir d'ici dans toutes les directions. La plus longue s'étend presque jusqu'au sommet de la Lune.

Quels facteurs déterminent la taille et la forme d’un cratère?

La dimension et la forme d’un cratère dépendent de la masse, de la densité et de la vélocité de l’impacteur, ainsi que de la géologie (types de roche) de la surface où se produit l’impact. Plus la masse et la vélocité de l’objet sont grandes et plus le cratère formé sera grand.

Sur la Lune et sur d’autres planètes, les cratères ont aujourd’hui sensiblement la même apparence que lors de leur formation. Toutefois, sur Terre, ils sont graduellement effacés par les intempéries et l’érosion, en plus d’être détruits par la tectonique des plaques et par l’activité volcanique. Même si les processus en œuvre à la surface de la Terre peuvent les effacer, on compte environ 190 cratères d’impact sur notre planète.

Où peut-on trouver des cratères d’impact au Canada?

Des cratères parmi les plus spectaculaires de la planète se trouvent au Canada. Une paire de cratères d’impact particulièrement intéressants se trouve au Québec, près de la côte est de la baie d’Hudson. Ces deux cratères d’impact ont été envahis par l’eau et sont devenus les deux bassins du lac à l’Eau Claire (lac Wiyâshâkimî); soit le bassin ouest, avec un diamètre de 36 km, et celui de l’est avec un diamètre de 26 km.

 

West Clearwater lake/bassin ouest du Lac à l’Eau Claire
On peut voir le bassin ouest du Lac à l’Eau Claire en haut à gauche, et le bassin est, en bas à droite (Source: NASA via Wikimedia Commons).
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Cette photo aérienne en couleur montre deux lacs ronds dans un paysage gris et stérile.

Le paysage est gris pâle tacheté de petits lacs et étangs bleus. Au milieu se trouvent deux lacs ronds aux bords rugueux. Le plus grand, celui du haut, possède un anneau intérieur d'îles gris pâle.

Les scientifiques croyaient que ces derniers avaient été créés simultanément par le double impact (deux impacts qui se produisent en même temps) d’une paire d’astéroïdes il y a environ 290 millions d’années. Mais après plusieurs études géologiques de la région, les scientifiques pensent maintenant que ces cratères se sont formés à environ 4 millions d’années d’intervalle!

Comme le lac à l’Eau Claire, le cratère de Mistastin, au Labrador, contient aussi un lac. Il est le résultat d’un impact météoritique survenu il y a environ 36 millions d’années. Les scientifiques croient que le cratère d’impact d’origine mesurait environ 28 km de diamètre. Depuis ce temps, les glaciers ont considérablement réduit son diamètre. Au centre du lac se trouve une île qui semble être un pic central; ce qui en ferait un cratère complexe. Les scientifiques pensent que l’impact qui a créé ce cratère a généré des températures de surface de 2 370 degrés Celsius. C’est la température la plus chaude jamais enregistrée à la surface de la Terre!

Satellite view of the Mistastin Crater in Labrador/Vue satellite du cratère de Mistastin, au Labrador
Vue satellite du cratère de Mistastin, au Labrador (Source: Jcmurphy via Wikimedia Commons).
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Cette image est une photographie aérienne en couleur d'un lac rond dans un paysage aride.

Au centre de l'image, le lac est brun foncé, presque noir. Une île en forme de C se trouve juste en dessous et à gauche du centre. L'eau se trouve au fond d'une vallée profonde et ronde aux parois inclinées vert pâle. En haut à droite, l'eau se prolonge en une forme pointue qui devient ce qui ressemble à un long canyon déchiqueté.

Le paysage alentour est violet pâle et sillonné de lignes grossières. Plusieurs lignes vertes épaisses et déchiquetées, qui pourraient être des canyons, partent du coin supérieur droit.

Le cratère des Pingualuit, dont le nom signifie là où la terre se dresse en inuktitut, est un jeune cratère d’impact d’environ 1,4 million d’années qui se trouve dans la péninsule de l’Ungava, au Québec. Comme les autres cratères présentés ci-dessus, il est occupé par un lac. Le lac Pingualuit n’a qu’un diamètre de 3,4 km, mais il est l’un des plus profonds en Amérique du Nord avec ses 400 m de profondeur. La limpidité de l’eau a inspiré les Inuits, qui le surnomment « l’œil de cristal du Nunavik ».

Pingualuit Crater in Northern Québec/Le cratère des Pingualuit, dans le nord du Québec
Le cratère des Pingualuit, dans le nord du Québec (Source: NASA via Wikimedia Commons).
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Cette image est une photographie aérienne en couleur d'un lac rond aux bords surélevés, dans un paysage aride.

Le lac est presque parfaitement rond et bleu foncé. La terre est surélevée autour du bord pour former un rebord visible de roche beige pâle. Les parois intérieures qui descendent jusqu'à l'eau sont lisses et d'un beige plus foncé.

La terre autour est principalement plate et stérile. Il s'agit d'une roche beige pâle tachetée de textures beige plus foncées. L'arrière-plan est parsemé de petits lacs et étangs bleu pâle.

Le savais-tu?

Le cratère d’impact le plus important au Canada est le bassin de Sudbury, en Ontario. Il fait environ 62 km de long et 30 km de large.

“l’arc de Nastapoka” - dans la baie d’Hudson (2017)
Cet article de Québec Science présente les théories tentant d’expliquer la forme arquée de l’est de la Baie d’Hudson et les indices que recherchent les géologues pour expliquer cette formation.

Mistassini-Otish - le plus vaste cratère d'impact jamais recensé sur notre planète? (2018)
Cet article et vidéo (1 min 27 s) de Radio-Canada présente la théorie selon laquelle le plus grand impact météoritique de l’histoire de la Terre se trouverait au Québec, avec des indices situés aux abords du Lac Mistassini.

Comment les scientifiques surveillent les astéroïdes (2020)
Cet article de BFM TV explique comment les scientifiques surveillent les objets célestes afin de prévoir de possibles impacts météoritiques.

La surface de la Lune (2020)
Ce site web de Donald Pelletier, professeur de physique, qui offre une foule de renseignements sur le relief de la Lune.

Où tombent les météorites sur Terre? (2018)
Cet article de Radio-Canada explique comment les scientifiques répertorient les événements météoritiques sur Terre, la terminologie en rapport aux météorites, et donnent de l’information sur les plus grands impacts et ceux du Canada.

Références

Gianopoulos, A. (2008, March 10). Crater crazy. Astronomy.

Lunar and Planetary Institute. (n.d.). Shaping the planets: Impact cratering.

O'Dale, C. (2017). Pingualuit impact crater. Crater Explorer.

O'Dale, C. (2017). Mistastin impact crater. Crater Explorer.

Planetary and Space Science Centre. (n.d.). Earth impact database. University of New Brunswick.

Wambugu, D. M. (2018, December 19). What is an impact event? WorldAtlas.