Les cratères d’impact sont des dépressions de surface, généralement circulaires, résultant de l’impact de fragments solides d’origine météoritique ou cométaire. Ils sont présents sur quasiment toutes les surfaces planétaires solides du système solaire et la cratérisation représente la principale cause d’altération des surfaces des corps dépourvus d’atmosphère (excepté pour Io et Europe). Les impacts sont aussi le principal mécanisme d’apport et d’excavation de matériel planétaire ; certaines planètes ou satellites se sont formés par agrégation après collision (la Lune, par exemple) ; les volatiles, océans et atmosphères, présents sur certains corps ont sans doute été apportés par des objects impacteurs (en l’occurrence des comètes).
L’étude des cratères est intéressante à plus d’un titre. Leur forme et leur taille renseignent sur la nature (composition, résistance, stratifications, porosité) des surfaces planétaires cibles, de leurs impacteurs et les propriétés d’une éventuelle atmosphère. Leur distribution informe sur l’âge des surfaces planétaires et apporte des clés dans la compréhension de leur histoire d’autant que les impacts peuvent être à l’origine d’évènements importants voire catastrophiques (formation de la Lune, extinction des dinosaures sur Terre il y a 65 millions d’années…), les plus larges ayant même pu modifier les paramètres orbitaux de certains corps. Les études statistiques des cratères fournissent aussi des informations sur la population des corps impacteurs du système solaire qui sont ce qui reste des planétésimaux de l’accrétion planétaire et donc, à ce titre, des objets très primitifs, témoins privilégiés de la jeunesse du système solaire.
Zoom: Bestiaire de cratères
Ce bestiaire de cratères illustre la variété en termes de forme et d’échelle des cratères planétaires. La morphologie des cratères dépend avant tout de leur taille. Les plus petits d’entre eux, les cratères simples, présentent une forme en bol, avec des bords surélevés. La majorité des cratères lunaires ayant un diamètre inférieur à 15 km sont de ce type. Au delà de ce diamètre, ils présentent un pic central avec éventuellement des terrasses et des dépôts et sont dits complexes. Les cratères complexes sont moins profonds que les cratères simples. Le diamètre de transition entre ces deux types de cratères varie de façon inversement proportionnelle à la gravité de la planète : un pic central apparaît dans les cratères martiens dont la taille est supérieure à 10 km alors que sur Terre, les pics apparaissent dès que les cratères ont un diamètre supérieur à 2-3 km. Dans les cas d’impacts plus gros, le pic central est remplacé par un anneau montagneux voire par des anneaux multiples si le diamètre augmente encore. Une partie des matériaux excavés par l’impact peut, après avoir parcouru une trajectoire balistique, retomber et provoquer la création de cratères secondaires, à proximité du cratère principal. Enfin, si l’impact est suffisamment puissant pour percer la croûte et provoquer des épanchements, on parle de bassins d'impact. Le bassin d'Hellas sur Mars (plus de 2000 km de diamètre) est sans doute le plus grand bassin d'impact du système solaire. Avec le temps, l’érosion ou encore les mouvements du sol altèrent les cratères dont nous n’observons finalement qu’une forme dégradée.
