La Pallasite de Shirokovsky. Est-elle vraiment tombée du ciel ?
par Patrice Guérin,
Société Astronomique de France
Commission Météores Météorites Impactisme
Introduction.
Depuis quelques mois, le milieu des amateurs de météorites, scientifiques et collectionneurs confondus, est confronté à une curiosité venue de Russie, non loin des chaînes de l’Oural. Ce qui a été considéré à l’origine comme une météorite de type Pallasite, se révélerait être, en réalité, une pseudo-météorite dont le mystère n’est toujours pas éclairci, et qui a pour nom " Shirokovsky ", censée être tombée en 1956.
Collectionneur de cailloux célestes, j’ai longtemps hésité, pour les raisons que l’on sait, à acquérir une plaque de Shirokovsky. Néanmoins, ce fut suite à une discussion avec Hélène Reyss que nous avons jugé que cet objet pouvait avoir sa place dans toute collection, du fait de ses particularités. Une plaque de 13,3 grammes est désormais entrée dans ma collection pour y être examinée de plus près.
Historique de la chute de Shirokovsky.
Le 1er février 1956 vers 03h30 TU, région de Perm (Oural), de nombreux témoins oculaires ont observé, sur une zone couvrant environ 500 km², une boule de feu dépassant en luminosité celle du soleil, laissant derrière elle une importante traînée de fumée. La boule de feu disparut en 5 à 6 secondes, tandis que la traînée restait encore visible une heure durant. Une violente explosion due à l’impact se produisit, suivie d’une onde de choc qui pulvérisa les vitres des maisons environnantes.
La météorite tomba sur le lac réservoir gelé voisin de Shirokovsky, situé sur le fleuve Kosva, latitude 58° 48 nord, longitude 57° 57 est, perça la glace, épaisse à cet endroit de 80 centimètres, sur un diamètre de 42 centimètres, et s’abîma par 23 mètres de profondeur. Des particules magnétiques riches en nickel furent prélevées dans la glace bordant le trou d’impact.
Des plongeurs tentèrent immédiatement, sans succès, de récupérer cette météorite. Ce n’est qu’au début 2002, après trois années de recherches, que des prospecteurs remontèrent quantité de fragments totalisant environ 150 kg.
Premiers résultats d’analyses.
Des échantillons furent envoyés à l’Institut Vernadsky, aux laboratoires américains Tennessee University et Carnegie Institut, ainsi qu’au laboratoire allemand du Max Planck Institute pour analyses de minéralogie et de pétrographie.
Ces analyses conclurent à une roche de texture bréchique s’apparentant à une météorite de type Pallasite, composée d’une matrice de fer-nickel avec forte teneur en nickel, de l’ordre de 35,6% , et de cristaux d’olivine. L’amalgame ainsi formé se serait refroidi et cristallisé très rapidement sous environnement oxydant.
La teneur élevée en nickel placerait la matrice métallique dans la catégorie des ataxites (sidérites contenant plus de 15% de nickel). Les olivines, quant à elles, présentent des caractéristiques bien terrestres.
Il fut proposé une théorie selon laquelle cette roche serait issue du cœur d’un gros météoride et n’aurait eu qu’une très brève histoire cosmique, expliquant ainsi l’absence de certains éléments (isotopes de gaz rares,)habituellement présents dans toute météorite normalement constituée.
Un rapport réalisé par Le " Meteorite Nomenclature Committee States " fit état de la forte probabilité d’une origine terrestre.
Quoi qu’il en soit, le mystère demeure. S’agit-il d’un élément naturel, d’un déchet industriel, ou de la réalisation d’un faux ? Citons, pour référence, l’affaire de la contamination malveillante d’un fragment de la météorite d’Orgueil avec des graines de céréales à la fin du XIX ème siècle. Ce fragment ne sera analysé qu’un siècle plus tard, et le canular vite démasqué.
Examen visuel.
N’étant pas chimiste de formation, je me suis axé sur une observation visuelle détaillée à l’aide d’un microscope sous agrandissement maximum de 70 fois, et d’une webcam Vesta Pro, très pratique pour les prises de vue rapprochées. Aucun traitement d’image n’a été appliqué, tout au plus un réglage de luminosité et de contraste.
Shirokovsky se présente sous l’aspect d’une météorite métallo-pierreuse, ou mixte, dite Pallasite, issue de l’interface noyau-manteau d’un planétoïde ou astéroïde différencié*.
*(Corps qui ont subi des transformations internes par processus chimiques ou mécaniques, ce qui a eu pour effet de séparer les minéraux des métaux selon leurs densités. Cette ségrégation a entraîné les éléments lourds tels que le fer et le nickel vers le cœur de ces astéroïdes, constituant ainsi leur noyau).
Fig 1. : Shirokovsky, plaque de 50 x50 x 1,5mm, poids : 13,3g, collection personnelle. © Patrice Guérin, SAF
La plaque présentée ici (Fig.1.), de dimensions 55 x 50 x 1.5 mm, pour un poids de 13,3 grammes, est constituée d’un squelette de fer-nickel très ténu emprisonnant des olivines à dominante verdâtre. Un polissage poussé rend cette pièce particulièrement attrayante.
Si l’on compare cette plaque avec des Pallasites reconnues comme Brahin, -Minsk, Russie,1810,
Fig 2. : Météorite Brahin, pallasite. Plaque de 58g, 80 x 60 x 4 mm. Noter les formes et la diversité de taille des olivines.
© Patrice Guérin, SAF
Brenham, -USA, Kansas,1862,
Fig 3. : Météorite Brenham, pallasite agrandie 7 fois. Noter la forme des olivines.
© Patrice Guérin, SAF
et Glorieta Mountain, -USA, New Mexico, 1884,
Fig 4. : Glorieta Mountain, pallasite. Noter les inclusions de taénite grisâtres et la masse compacte d’olivines à droite, collection personnelle.
© Patrice Guérin, SAF
nous sommes d’emblée surpris par la texture de Shirokovsky. En effet, alors que la texture des Pallasites classiques (y compris Imilac et Esquel, dont je ne possède malheureusement encore aucun exemplaire) présente un faciès typique à " grumeaux " d’olivines, avec dispersion parfois hétérogène dans la matrice de fer-nickel, Shirokovsky présente une forte concentration (agrégat) de minuscules cristaux anguleux , accompagnés d’individus d’aspect complet, d’une taille maximum d’environ 1cm. Il est à noter que toutes les plaques de Shirokovsky que j’ai pu consulter sur Internet présentent une texture similaire.
Fig 5. : Shirokovski : vue de la matrice fer-nickel en lumière rasante. Caméra inclinée à 30°. Noter les micro-cavités de la surface, ainsi que la liaison matrice/olivines.
© Patrice Guérin, SAF
Un examen à la loupe compte-fil (10x) en lumière rasante, reproduit ici à l’aide d’une webcam inclinée à 30° rendant l’imagerie difficile , avec le même rapport d’agrandissement (Fig. 5.) montre des micro-cavités à la surface de la matrice fer-nickel quelque peu surprenantes, ainsi qu’une liaison matrice / olivines présentant un effet de rétractation peu naturel malgré un polissage soigné. Cette particularité n’apparaît pas sur les différentes matrices des Pallasites ou Sidérites reconnues. Les actuels possesseurs de Shirokovsky auront sans doute constaté cette anomalie.
Signalons également l'absence d'inclusions de sulfure de fer (troïlite), de phosphure de ferronickel (schreibersite), et de taénite, souvent rencontrées, sans traitement préalable à l'acide, dans les tranches de météorites ferreuses, ainsi que l'inexistence de figures de Widmanstätten** après traitement.
**(Figures caractéristiques, décrites en 1808 par Aloys von Widmanstätten, obtenues en traitant à l'acide nitrique une face polie d'une météorite métallique. Elles se matérialisent sous la forme d'un réseau de lignes entrecroisées résultant de la constitution non homogène du métal dont les principaux composants sont la kamacite, qui est attaquée par l'acide, et la taénite, qui ne l'est pas. (La kamacite et la taénite étant des alliages de fer-nickel ayant chacun une teneur différente en nickel).)
Avec ses 35,6% de nickel, Shirokovsky appartiendrait au groupe des Ataxites (voir plus haut), doublée d’un nouveau type de Pallasite qui pourrait répondre au doux nom de " Pallataxite " !
Examinons maintenant la structure des olivines.
Fig 6. : Shirokovsky. Gros plan agrandi 15 fois. Noter les angles vifs et les lignes de fractures des fragments d’olivines.
© Patrice Guérin, SAF
Fig 7. : Shirokovsky. Gros plan agrandi 15 fois. Noter les fractures des olivines. Aspect concassé.
© Patrice Guérin, SAF
Les Fig. 6. et Fig. 7., agrandies 15 fois,dévoilent des cristaux à angles vifs présentant de multiples lignes de fracture qui font plus penser à des éclats ayant subi un " concassage " en règle qu’à une liaison naturelle de pierres complètes enchâssées dans une gangue métallique comme les météorites de Brenham (Fig. 3.), de Brahin (Fig. 8.),
Fig 8. : Météorite de Brahin, pallasite. Agrandissement 15 fois. Noter la forme et la structure des olivines, ainsi que les inclusions dans la matrice de fer-nickel.
© Patrice Guérin, SAF
ou de Glorieta Mountain (Fig. 4.). Cette impression est confortée sous un agrandissement de 70x (Fig. 9.),
Fig 9. : Shirokovsky. Détail des fragments d’olivine agrandis 70 fois. Noter la quantité d’éclats dans un cercle de 1 mm de diamètre !
© Patrice Guérin, SAF
où l’on sépare sans peine une foule d’éclats sur un diamètre d’un millimètre seulement ! Par comparaison, il suffit d’observer la Fig. 10.
Fig 10. : Brahin agrandie 70 fois. Gros plan sur une olivine de 1 mm. Noter sa structure et ses formes arrondies.
© Patrice Guérin, SAF
montrant, à la même échelle, une olivine complète de Brahin dont la taille est légèrement inférieure au millimètre ! C’est un des plus petits grains d’olivine visible sur ma tranche de Brahin de 58 grammes : 80 x 60 x 4mm (Fig. 2.).
De telles différences de structure amènent tout naturellement à nous poser des questions quant à l’origine même de cet objet.
Une autre caractéristique inhabituelle de Shirokovsky est constatée sur sa tranche qui
montre une structure interne à micro-granulation de la matrice fer-nickel, (Fig. 11.).
Fig. 11. : Shirokovsky vue par la tranche et agrandie 15 fois. Noter l’aspect granuleux de la matrice fer-nickel.
© Patrice Guérin, SAF
Travaillant dans l’industrie métallurgique, j’eus comme premier réflexe d’observer à fort grossissement la structure interne de certains outils de coupe utilisés pour l’usinage des métaux, notamment des plaquettes en carbure métallique obtenues par frittage*** (Fig. 12. et Fig. 13.). Les similitudes laissent perplexe !
***( Le frittage consiste, dans un premier temps, en un compactage à froid de poudres métalliques dans un moule pouvant avoir des formes complexes. Les hautes pressions exercées lors du compactage engendrent une interpénétration des surfaces des particules de poudre, réalisant ainsi une sorte de soudure à froid. Les pièces obtenues peuvent ainsi être démoulées. Elles subissent alors l'opération de frittage proprement dite, c'est-à-dire une cuisson au four aux alentours de 1100 à 1200°, sous atmosphère contrôlée, afin de procéder à une fusion interne, créant ainsi un alliage aux propriétés mécaniques désirées.)
Fig. 12. : Plaquette de carbure usagée utilisée pour l’usinage des métaux agrandie 7 fois et élaborée par frittage***. Faciès à micro-granulation spécifique à ce type de fabrication.
© Patrice Guérin, SAF
Fig. 13. : Plaquette carbure brisée agrandie 70 fois. Noter la structure interne à micro-granulation.
© Patrice Guérin, SAF
Conclusions.
Loin de moi l’idée d’émettre une quelconque affirmation sur un éventuel procédé de fabrication de l’objet Shirokovsky, mais des anomalies peuvent être mises en évidence après un examen visuel approfondi, à savoir :
- Très forte densité en olivines. Abondance d’éléments de très petite taille sous forme d’agrégat ;
- La structure des olivines qui se présentent sous forme d’éclats aux angles vifs et aux multiples lignes de fracture faisant penser à une opération de concassage ;
- Un faciès de la matrice fer-nickel à micro-cavités et une liaison matrice / olivines qui s’apparente à une rétractation du métal;
- Sa richesse en nickel qui la ferait classer parmi les Ataxites. Ce serait la première Pallasite de ce type ;
- Sa structure métallique interne curieuse à micro-granulation visible sur la tranche.
Ces détails visuels autorisent à mettre en doute l’origine météoritique de Shirokovsky, sans pour autant rejeter une éventuelle origine naturelle terrestre. La nature ne nous a pas dévoilé tous ses secrets, et bien des surprises nous attendent encore. Néanmoins, mon intime conviction est que nous sommes en présence d’un produit manufacturé.****
****(Cette notion d’intime conviction ne m’engage qu’à partir des constatations faites sur les examens visuels effectués sur la plaque de Shirokovsky en ma possession. Elle sera confortée ou révisée lorsque des preuves irréfutables seront apportées quant à la véritable origine de cette curiosité.)
Bibliographie.
-Alain Carion : Les météorites et leurs impacts, 2 ème édition, Masson, Paris 1997.
-Alain Carion, Joan Deville & Patrice Lebrun : Météorites en France. Minéraux et Fossiles,octobre 2003, hors série n° 17.
-Alain Gallien : Les météorites, ces pierres tombées du ciel. Alain Gallien 2001.
-S.A.F, compte-rendu de la réunion de la Commission Météores, Météorites et Impactisme
du samedi 27 septembre 2003.
-Sites Internet suivants :
-http://www.meteorites.ru/shirokovsky1-e.html
-http://www.geokhi.ru/~meteorit/shirokovsky1-e.html
-http://www.meteoriticalsociety.org/bulletin/shirokovsky.pdf
-http://www.geocities.com/CapeCanaveral/9278/protected_SHIROKOV.HTM
Patrice Guérin, le 5 mars 2004.
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