Météorites

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Une météorite est un corps matériel extraterrestre qui atteint la surface de la Terre. Lorsqu’ils sont encore dans l’espace, ces corps sont appelés météorides. Lorsque ces corps pénètrent dans l’atmosphère, le frottement sur les particules de l’atmosphère entraîne un échauffement et une émission de lumière, ce qui forme un météore ou une étoile filante. Cela provoque la plupart du temps la désintégration complète du corps. Lorsque le corps est de petite taille, il se consume en entier lors de la traversée de l’atmosphère, et , s’il est trop grand il se vaporise au moment de l’impact au sol. Pour avoir une météorite, il faut donc que le corps ait une taille moyenne. La météorite la plus grosse ayant été retrouvée à l’heure actuelle fait 70 tonnes. Elle a été découverte en Namibie en 1920. Il s’agit d’une ataxite, variété de météorite métallique.

La classification des météorites distingue deux types principaux de météorites suivant leur corps parent (astéroïdes) : les chondrites et les météorites différenciées.

Les chondrites. Elles proviennent de corps relativement petits (diamètre inférieur à quelques dizaines de kilomètres) qui ne se sont pas différenciées depuis leur formation il y a 4,65 milliards d’années, en même temps que la formation du Système Solaire. La température dans l’astéroïde n’a jamais été suffisante pour faire fondre la roche. Les fragments de ces astéroïdes sont restés dans leur état originel. Ils forment des météorites essentiellement pierreuses, constituées d’un mélange de silicates et de métal (alliage fer-nickel). Ces météorites contiennent des chondres, petites sphères millimétriques formées de la condensation de poussières issues de la formation du soleil.
Les chondrites ordinaires sont classées selon leur teneur en métal et le degré de fusion des chondres entre elles. Elles sont principalement constituées d’olivine, de clinopyroxène et de plagioclases.
Les chondrites primitives sont rares et représentées principalement par les chondrites carbonées. Ce carbone est parfois présent sous forme d’acides aminés.
Les chondrites à enstatite sont constituées essentiellement de pyroxène et plagioclases.

Les météorites différenciées. Elles proviennent d’astéroïdes beaucoup plus gros (plusieurs centaines de kilomètres de diamètre) qui se sont différenciés sous l’effet d’une activité tectonique semblable à celle de la Terre. Sous l’effet de la désintégration d’éléments instables, l’échauffement de l’astéroïde provoque une fusion de la roche et une réorganisation : les éléments les plus lourds migrent en profondeur pour constituer un noyau métallique (comme la Terre (Fe-Ni) alors que les éléments légers forment un manteau et une croûte rocheuse. Suite à une collision, l’astéroïde se fragmente et donne naissance à trois types de météorites : les achondrites, les pallasites et les sidérites.

Les achondrites  font partie des météorites pierreuses  ou aérolithes dans lesquelles ont retrouve d’ailleurs aussi les chondrites. Elles sont très difficiles à reconnaître car leur texture et leur composition minérale est similaire à celle de roches terrestres. Elles proviennent de la croûte de l’astéroïde. Elle sont pauvres en métal et principalement constituées de pyroxène, plagioclase, augite et pigeonite. Leur classement est basé sur leur teneur en calcium.

Les palasites sont des météorites métallo-pierreuses ou sidérolithe composées pour moitié de métal et pour moitié de silicates. Les pallasites proviennent de la zone entre le noyau métallique et le manteau rocheux d’un gros astéroïde. Elles se forment par la sédimentation d’éléments minéraux denses (olivine) dans du métal en fusion. Lentement, le tout refroidit et se solidifie.

Parmi les météorites métallo-pierreuses, nous avons aussi les mésosidérites dont l’origine est plus percutante. Elles résultent de la collision de deux météorites de nature différente (métallique et pierreuse). Les deux corps se sont complètement fragmentés, vaporisés partiellement et ensuite réassemblés en un seul corps. Elles contiennent 50% de métal et 50% d’un mélange de pyroxènes et plagioclases.

Les sidérites ou holosidérites sont des météorites métalliques formées essentiellement d’alliages fer-nickel (kamacite a (Fe-Ni)  et taenite g (Fe-Ni)) contenant minimum 5 % de nickel. Les sidérites sont classées selon la teneur en nickel.

Les octaédrites contiennent de 7 à 15 % de nickel. On y observe les figures de Windmanstatten sur une section polie traitée à l’acide nitrique dilué. Les lignes de Windmanstatten sont dues au lent refroidissement du noyau de l’astéroïde (environ 1°/million d’années) qui a permis la séparation des deux alliages en fusion, alliages avec des teneurs en nickel différentes. L’acide met en évidence 4 systèmes de bande de kamacite bordées de taénite.

Les hexaédrites contiennent 5 à 6 % de nickel. Il s’agit d’assemblages de gros cubes de kamacite. Les lignes de Windmanstatten sont absentes mais l’acide chlorhydrique met en évidence un réseau de bandes orientées parallèlement, les lignes de Neumann. Elles proviennent de la déformation mécanique subie par la kamacite à une température comprise entre 300 et 600°C suite au choc lors de la formation de la météorite.

Les ataxites contiennent plus de 15 % de nickel. Elles ne possèdent pas de structure visible à l’œil nu car la largeur des bandes de Winsmanstatten diminuent avec l’enrichissement en nickel et disparaissent à une concentration en nickel supérieure à 15 %.

Trois météorites sont tombées sur le sol belge toutes dans la deuxième moitié du 19^ème siècle (St-Denijs-Westrem en 1855 (700gr), Tourinnes-la-Grosse en 1863 (7 et 7,5kg) et Lesve en 1896 (2kg) ) Une quatrième météorite est parfois considérée comme belge bien qu’étant tombée à quelques mètres au-delà de la frontière française (météorite du Hainaut ou Bettrechies en 1934 (15 à 20 kg) ). Ces quatre météorites sont des chondrites.

Les tectites anciennement appelées météorites vitreuses seraient en réalité des roches fondues projetées dans l’atmosphère lors de l’impact d’une grosse météorite à la surface de la Terre. Elles peuvent être projetées à des centaines de kilomètres. La traversée dans l’atmosphère leur donne une forme généralement arrondie. 

Thierry Leduc