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Les météorites

Les météorites métamorphiques (IV)

D'autres chondrites dites métamorphiques (Ehole, Ethiopie) ont subi une transformation thermique à l'intérieur de la planète hôte qui les abrita pendant des millions ou des milliards d'années. Leur structure a été recristallisée et est très granuleuse. Dans cette famille nous trouvons les sidérolites ou météorites mixtes.

Les sidérolites représentent 1.5 % des chutes météoritiques et forment trois groupes :

- Les pallasites, des méso ou lithosidérites qui ont été formées à la limite entre le noyau et le manteau d'une planète hôte. Elles contiennent du fer (Fe, Ni, Cr, etc) et des inclusions de silicates (olivine), de stanfieldite ou encore de whitlockite (phosphate - merrillite) qui leur donne un aspect coloré et vitreux. Parmi les plus belles et les plus connues citons les pallasites d’Imilac et d'Esquel.

- Les mésosidérites qui contiennent à part égales des métaux et des silicates

- Les lodranites, très rares, elles contiennent à part égales des métaux, de l'olivine et des pyroxènes.

Les sidérolites

Mésosidérite de Mount Padbury

Pallasite d'Imilac

Pallasite d'Esquel

Documents NMNH et Arizona Skies Meteorites

D'autres photographies

Les achondrites SNC

Les météorites métamorphiques venant vraisemblablement d’une autre planète, elles consolident l’idée que certaines d’entre elles nous viendraient directement de Mars.

En effet, depuis 1981 les géologues ont découvert en Antarctique plusieurs météorites composées d’hydrocarbures polycycliques, les fameux PAH, qui ne sont pas des acides aminés, âgés de 4.5 milliards d’années associés à des éléments organiques (carbonates). Le spécimen ALH 84001 en particulier sur lequel nous reviendrons dans le dossier consacré à la bioastronomie ressemble fortement aux cailloux analysés sur la surface de Mars.

Parmi les 22000 météorites récoltés par les professionnels et provenant de la Ceinture des astéroïdes, jusqu'en 1977 on ne possédait que 6 météorites martienne. A la fin des années 1990 on comptait une vingtaine de spécimens et aujourd'hui (2016), selon Steve Carr la collection comprend 111 météorites d'origine martienne. Ces exemplaires très rares sont pour la plupart des météorites de la famille des SNC (Shergottite-Nakhlilite-Chassignite), nom formé par les trois premières météorites de ce type trouvées sur Terre, auxquel il faut ajouter un nouveau type, NWA 7034 (voir plus bas).

A consulter : Description des météorites martiennes, IMCA

Les météorites martiennes

ALH84001

Lafayette

NWA 7034

Documents NMNH et Carl Agee/U.New Mexico.

Comment sait-on que certaines météorites proviennent de Mars ?

La question a en effet soulevé bien des discussions. L'analyse de la croûte d'une météorite ne donne aucune indication sur son origine. Elle est fondue et ses éléments ont été réorganisés chimiquement ou physiquement. Elle ne témoignage que de la friction atmosphérique et de la nature de ses composants, plus ou moins volatils ou oxydables.

Le basalte dont la météorite est composée n'est pas non plus un indicateur très probant car il est commun à la plupart des corps célestes, sous différentes colorations, du gris clair au noir. Sa structure microscopique pourrait éventuellement nous mettre sur la voie. Ce sont en fait les gaz qui déterminent l'origine des SNC.

Les gaz atmosphériques emprisonnés dans les SNC au cours de la fusion présentent des propriétés similaires aux isotopes analysés dans l’atmosphère martienne par la mission Viking en 1976. Ces météorites contiennent de petites quantité d’eau dont le rapport isotopique de l’oxygène diffère de celui mesuré dans l’eau terrestre. Tous ces indices suggèrent non seulement que ces météorites viennent de Mars mais que cette planète contenait autrefois beaucoup plus d’eau, transformant ces SNC en carbonates.

Plus étonnant encore, après analyse il s’avère que l’échantillon ALH84001 contient des minéraux carbonés qui d’ordinaires précipitent en présence d’eau sous forme liquide. Il présente également des grains de cristaux de magnétites similaires en forme et dimension à ceux produits par certaines bactéries terrestres. Mais nous n'avons pas dit qu'il s'agissait des traces du métabolisme d'organismes vivants... La question est toutefois ouverte et souleva dès sa publication un large débat qui n'est pas encore clôturé.

Origine des lithoïdes

La proportion des isotopes de l’oxygène 17O/18O dans les météorites (cyan et bleu) est différente de celle des roches terrestre et lunaire. Cela suggère que ces roches ne se sont past formée de la même manière que la Terre. Les météorites SNC proviendraient de Mars. Adapté de "Mission to the Moon", ESA SP-1150, 1992.

Comme nous l'avons évoqué, en 2011 on a découvert dans le sud du Maroc la météorite NWA 7034 "Black beauty" de 320 g d'origine martienne ainsi que deux autres fragments NWA 7475 et NWA 7533 dont voici une photo d'ensemble. Les analyses effectuées par Julia Cartwright du CMS et l'équipe de Francis McCubbin de l'Université du Nouveau Mexique indiquent qu'elle contient notamment du pyroxène comme les shergottites mais également de la magnétite et d'autres éléments différents du groupe SNC. A ce jour, c'est la seule météorite martienne qui ne soit pas une SNC. En effet, NWA 7034 est composée de brèches et de basalte fondu provenant de la croûte martienne comme l'a montré l'étude de Kevin Cannon de l'Université Brown et ses collègues publiée en 2016. Riche en eau (abondance de 6000 parties par million soit 0.6 %), ses constituants ont interagi avec la surface de Mars ou de l'eau superficielle il y a 2.1 milliards d'années.

Les tectites

Cette dernière catégorie de météorites consiste en de petites sphérules ou fragments colorées et vitrifiées de quelque millimètres à plusieurs centimètres de diamètre. Les tectites ont rarement été associées à la chute de météorites récentes mais certaines furent trouvées près de cratères météoritiques fossiles (Côte d’Ivoire, ex-Tchécoslovaquie). Les plus jeunes échantillons sont tombés sur Terre il y a plus de 600000 ans mais certains échantillons remontent à 15 millions d'années (Moldavite), 28 millions d'années (verre de Lybie) et même 35 millions d'années.

Les tectites ont subi une double fusion et contiennent principalement des silicates et relativement peu de sodium et de magnésium. Les tectites de Lybie contiennent jusqu'à 98 % de dioxyde de silicium, elles comptent parmi les tectites les plus pures dont les couleurs varient du jaune laiteux au vert pâle translucide.

Les tectites s'apparentent à l'obsidienne terrestre d'origine volcanique mais présentent peu de métaux alcalins. Ces météorites tombèrent en essaims, formant des champs de tectites très localisés. On en retrouve dans le désert Lybien, sur l'île du Cap, au large du Ghana, dans la région qui va du Texas aux Caraïbes, au sud et à l’ouest de l’Australie, dans l’océan Indien ainsi qu’à Bornéo, au Viêt-nam, etc. Leur origine reste un mystère.

Les tectites

Verre de Lybie

Moldavite

D'autres photographies

Pour expliquer la double fusion, plusieurs hypothèses ont été émises. L'une d'elle considère qu'avant d'arriver sur Terre, les tectites ont pu être éjectées suite à l'impact d'une météorite sur la Lune. Une autre théorie fait valoir l’éventuelle explosion d’une planète qui forma les astéroïdes. Enfin, la plus probable à mon sens les lie à une vitrification terrestre survenue suite à l'impact d'une météorite; la première fusion survenue sous l'impact a réduit la roche à l'état de verre tandis que la seconde a pu se produire lorsque les ejecta ont été propulsés dans l'atmosphère et sont retombés sous forme de gouttes incandescentes, n'affectant cette fois que les couches externes de la tectite.

Avis aux inventeurs et collectionneurs

Le Dr Carleton B.Moore[7] du Center for Meteorites Studies de l'Université d'Arizona nous rappelle qu' "une météorite est un objet rare et d'une valeur scientifique certaine. Le centre que je dirige se prête également aux analyses des particuliers. Il peut encore arriver que l'on rapporte un type inconnu de météorite et pour cette raison il est souhaitable que tous les spécimens récoltés nous parviennent, le temps de les analyser". Nous en prenons bonne note.

L'Institut des Ressources Naturelles du Canada (département Geological Survey of Canada) assure un service similaire. Ces deux instituts achètent également les météorites aux particuliers.

Si vous ne désirez pas envoyer votre échantillon aux Etats-Unis ou au Canada pour expertise, vous pouvez toujours prendre contact avec la Commission Météores et Météorites de la SAF en France, le Muséum National d'Histoire Naturelle de Paris, le département de Minéralogie du Natural History Museum de Londres ou encore avec l'université (chaire de géologie), l'observatoire public ou le planétarium le plus proche de chez vous qui vous expliquera les démarches à suivre.

Si vous souhaitez vendre votre météorite, sachez que le morceau de 1.3 kg tombé en Nouvelle Zélande le 13 juin 2004 dans le salon de Phil et Brenda Archer et présenté à droite fut estimé aux enchères à 6000 $, aussi cher qu'une lamelle de pallasite !

Note pétrochimique

Quelques formules chimiques d'éléments que l'on retrouve dans les météorites :

Augite

:   XY(Si,Al)2O6, X étant Na, Ca et Y étant Mn, Fe, Al.

Diopside

:  (Mg, Fe)CaSi2O6

Enstatite

:   Mg2Si2O6

Farringtonite

:   (Mg3(PO4)2)

Kamacite

:   alliage d'alpha Fe et 4-7% Ni (avec figure de "Widmanstätten")

Magnétite

:   Fe3O4

Olivine

:   (Mg, Fe)2SiO4

Orthopyroxène

:   (Mg, Fe)SiO3

Pyroxène

:   XY[(Si, Al)O3]2, X étant Na, Ca, Mn, Fe, Li et Y étant Mn, Fe, Mg, Al, Cr ou Ti

Plagioclase

:   (Ca, Na)(Al, Si)4O8

Serpentine

:   (Mg, Fe)6Si4O10(OH)8

Stanfieldite

:   (Ca4(Mg, Fe)5(PO4)6)

Taenite

:   alliage de gamma Fe et de 30-60% Ni (avec figure de "Widmanstätten")

Whitlockite

:   alliage de phosphate et merrilite, Ca3(PO4)2).

Cet article fut publié sur Futura-Sciences en 2004 et mis à jour.

Pour plus d'informations

Les météorites en images (sur ce site)

Les volcans terrestres (caractéristiques des laves)

MetBase (2006)

Mindat (base minéralogique)

GeoWiki

Meteoritical Society

Center for Meteorite Studies (CMS)

Meteorites Knowledge Bank

Catalogue des météorites du NHM (2000)

Martian meteorites, IMCA

Smithsonian - National Museum of Natural History (NMNH, USA)

American Museum of Science History (AMNH, USA)

UCLA Meteorite Collection

Meteorites Thin Sections (coupes en lumière polarisée), AGAB

The Meteorites Exchange

Meteorite Recon

Introduction to Crystallography, Mike Howard

Meteorieten, zwerfstenen uit de ruimte (en néerlandais, Geologie Van Nederland)

Commission Météores et Météorites (SAF, France)

Comité consultatif sur les météorites et les impacts (MIAC/ASC, Canada)

PASSC/University of New Brunswick (Canada)

Atlas of meteorites, M.Grady et al., Cambridge University Press, 2013

A  photo gallery of MeteorWrongs, Washington University in St.Louis

Mes 1001 liens, rubrique M-étéorites (institutions et vendeurs de météorites)

Le forum américain sci.geo.geology (il y a des experts parmi les internautes)

Le forum français fr.sci.geosciences.

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[7] Communication privée avec l’auteur, 1990.


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