Météorite - Définition

Étude des météorites

Avant 1803 et l'étude de la météorite de l'Aigle faite par Jean-Baptiste Biot à la demande du Ministre Chaptal, le concept de météorite n'existait pas et il s'agissait d'ineptes histoires de pierres tombées du ciel racontées par des paysans béotiens. L’étude scientifique des météorites a débuté avec le rapport de Biot à l'Académie des Sciences de Paris et elle permet aujourd'hui de mieux connaitre les différents mécanismes de la formation du système solaire.

Il est notamment intéressant de constater que les différents minéraux présents dans une chondrite (issue d’un corps parent non différencié) sont identiques à ceux que l’on peut trouver sur une planète (corps différencié) comme la Terre. En effet, si l’on écrase un fragment de chondrite jusqu’à le réduire en poudre, puis si on approche un aimant afin de séparer les particules magnétiques de celles qui ne le sont pas, on obtient d’une part les particules de fer/nickel constituant le noyau d’une planète comme la Terre et d’autre part principalement des silicates identiques à ceux présents dans le manteau et la croûte terrestres. Cette petite expérience a conduit les scientifiques à approfondir le sujet et notamment à mieux expliquer le phénomène de différenciation dont il a été question plus haut.

Un autre exemple intéressant concerne une partie des chondrites dites carbonées, qui sont soupçonnées provenir non pas d’astéroïdes mais de noyaux de comètes. Ces météorites contiennent des acides aminés qui sont les « briques » élémentaires de la vie et semblent confirmer (si leur origine est bien prouvée) que la Terre a régulièrement rencontré des comètes sur son chemin, qui pourraient être à l’origine de la vie sur notre planète.

Un dernier exemple pour finir, avec les rarissimes météorites martiennes et lunaires. Les premières permettent aux scientifiques de commencer à mieux connaitre la géologie martienne avant même que des échantillons n’aient été rapportés depuis cette planète, ce qui est possible grâce à des programmes de recherche terrestres tel qu’ANSMET. Les connaissances acquises grâce à ces très rares météorites pourront aider ces mêmes scientifiques dans leurs recherches lorsqu’ils disposeront enfin d’échantillons prélevés sur la planète rouge lors des missions prévues pour les années à venir. Quant aux météorites d’origines lunaires, elles donnent l’occasion aux scientifiques n’ayant pas à leur disposition des échantillons rapportés par les missions Apollo de travailler sur l’histoire de la formation de notre satellite.
Une hypothèse retenue de plus en plus sérieusement serait que la Lune proviendrait de la collision entre la Terre et un astre de la taille de Mars (appelé Théia), qui aurait arraché et projeté hors du manteau terrestre les fruits de cette rencontre. L’énergie phénoménale libérée lors de l’impact aurait permis aux éjectas de quitter la Terre, une bonne partie restant cependant en orbite autour de celle-ci et se réaccrétant pour former la Lune. Il s’agirait alors de la plus grosse météorite ayant jamais croisé la Terre, donnant naissance à notre satellite.

Classification des météorites

On n’a pas de preuve que certaines d’entre elles puissent être du matériel interplanétaire originel primaire. On pense plutôt généralement que les météorites sont des fragments libérés par impact entre des corps plus gros : les astéroïdes (certaines semblent même, à n’en pas douter, résulter d’impacts violents sur la Lune et sur Mars) ou encore libérés par désagrégation gravitationnelle des comètes lors de leur passage près du Soleil.

Chondrite ordinaire trouvée au Maroc.

On distingue deux types principaux de météorites suivant leur corps parent :

• Les chondrites qui proviennent de corps relativement petits (de diamètre inférieur à quelques dizaines de kilomètres) qui, trop petits, n’ont pas pu se différencier intérieurement depuis leur formation. Leur matériau constitutif s’est formé il y a 4,57 milliards d’années, en même temps que le système solaire. Les fragments de ces petits astéroïdes sont restés dans leur état originel et sont les parents de météorites essentiellement pierreuses, constitués d’un mélange de silicates et de métal (des alliages de fer et nickel). Ces météorites sont formées de chondres, des petites sphères millimétriques qui se sont formées dans la nébuleuse solaire, de grains de métal et de sulfure, et d’une matrice finement grenue qui cimente le tout. Occasionnellement, on trouve des inclusions blanches (réfractaires) qui constituent les tout premiers solides condensés dans la nébuleuse solaire. Parmi les chondrites, on distingue, grossièrement selon la distance croissante entre le lieu de formation et le Soleil : les chondrites à enstatite, les chondrites ordinaires (79 % en masse), et les chondrites carbonées (5 %), qui renferment du carbone parfois sous forme organique (par exemple acides aminés). Plus rares sont les chondrites de Kakangari et de Rumuruti.
• Les « météorites différenciées », celles qui proviennent de corps parents beaucoup plus gros (de diamètres de plusieurs centaines de kilomètres) qui se sont différenciés, c’est-à-dire dont les corps parents ont eu une activité tectonique, comme notre Terre. Sous l’effet d’un réchauffement provoqué par la désintégration d’éléments instables, ces « embryons » de planètes naines ont fondu intérieurement et la matière qui les constitue s’est réorganisée : les éléments les plus lourds sont allés constituer des noyaux métalliques (comme sur Terre le NiFe) alors que les éléments les plus légers ont formé un manteau et une croûte rocheuse. Cette classe de météorites renferme les Achondrites (8 %) (ayant pour origine la croûte des corps parents), les Fers (5 %) (ayant pour origine les noyaux des corps parents), et les Pallasites formées . Ces dernières sont les plus visuelles.

• Les « Fers » (anciennement appelés « Sidérites ») sont des météorites principalement constituées d’un alliage de fer et de nickel. Avec une densité voisine de 8, ce sont les météorites les plus denses. La plupart d’entre elles (octaédrites) présentent, si on les scie, polit et attaque à l’acide, des bandes entrecroisées caractéristiques appelées figures de Widmanstätten. Les hexaédrites et les ataxites sont respectivement trop pauvres et trop riches en nickel pour présenter ces structures, mais n’en sont pas moins extraterrestres.
• Les « Achondrites », nous apportent des informations sur la formation et l’évolution des gros astéroïdes et des planètes. Les howardites, eucrites et diogénites (HED), les plus nombreuses, proviendraient de l’astéroïde Vesta (520 km de diamètre). Les shergottites, nakhlites, chassignites (SNC) auraient été arrachées de la surface de Mars lors d’impacts et seraient tombées sur Terre après un transit dans l’espace interplanétaire ; on connait de même des achondrites venues de la Lune. Aubrites, angrites, brachinites sont autant d’autres types d’achondrites. Les ureilites, winonaïtes, acapulcoïtes, lodranites proviendraient d’astéroïdes partiellement différenciés.

Mentionnons enfin des météorites mixtes (métal-pierre) : les pallasites (2 %) sont formées de cristaux d’olivine translucide enchâssés dans une matrice métallique,ce qui en fait les météorites les plus visuelles, et proviendraient de l’interface entre le noyau métallique et le manteau pierreux d’un astéroïde différencié, et les mésosidérites seraient issues d’un astéroïde détruit lors d’un impact dont des fragments du noyau et de la surface ont pu se mélanger.

Coupe d’une météorite à alliage de fer, figures de Widmanstätten apparentes.

• Enfin un troisième groupe de météorites, les « météorites non groupées », renferme un petit nombre d’autres météorites, ayant des caractéristiques chimiques particulières relativement aux membres des groupes principaux, appartiennent à des groupes ou sous-groupes additionnels.