Météorites et astéroïdes

L'espace interplanétaire n'est pas vide !

L'espace interplanétaire n'est pas vraiment vide, il est jonché de poussières et de matière datant de la création du système solaire. Les astéroïdes et les comètes, objets métalliques et rocailleux, se déplacent à une allure vertigineuse autour des planètes et de notre Soleil. Parfois leurs orbites croisent celle d'une planète ou de la Terre provoquant ainsi une collision, l'énergie dégagée par l'impact est terrifiante. Les météorites et les comètes pilonnent notre planète depuis la naissance du système solaire. Bien que les astéroïdes paraissent sagement installés sur leurs orbites entre Mars et Jupiter, ils sont parfois destructeurs et on leur doit vraisemblablement l'apparition de la vie sur Terre. Les astéroïdes étant nos voisins les plus proches, ils sont d'une manière ou d'une autre, liés à notre destin. Ceux qui croisent notre orbite sont appelés les géo croiseurs. Des astronomes ont estimé les trajectoires des astéroïdes susceptibles de mettre fin à des millions de vies humaines sur notre planète.

Apophis est un astéroïde de petite taille puisqu'il fait 250 mètres de large et pourrait représenter une menace. On estime actuellement à une chance sur 45 000, la probabilité que ce caillou vienne s'écraser dans l'océan Pacifique le 13 avril 2036.
Les météorites sont les restes d'astéroïdes tombés sur la surface des planètes. Les plus gros météorites, pesant plusieurs centaines de tonnes, rentrent dans l'atmosphère avec une trajectoire inclinée à environ 45°. Même à plus de 30 km/s, c'est-à-dire 108 000 km/h, ils ne s'y consument pas entièrement.

Image : Meteor Crater est un cratère d'impact de 170 m de profondeur et de 1,1 km de diamètre. Il se situe dans l'État de l'Arizona dans l'ouest des États-Unis d'Amérique. Aussi appelé Cratère Barringer, en souvenir de l'ingénieur des mines Daniel Moreau Barringer. © delorayn1-YouTube

Qu'est-ce qu'une météorite ?

Une météorite est un objet pierreux ou ferreux extraterrestre de petite taille, qui atteint la surface de la Terre. Si l'astéroïde est le corps céleste dans l'espace, le météorite est ce qu'il reste lorsqu'il s'écrase sur la surface d'une planète. Les chutes de météorites ont marqué le sol terrestre depuis la nuit des temps. Si la plupart de ces marques ont disparu sous l'effet des mouvements de la croute terrestre ou tout simplement sont recouvertes par la végétation, les plus récentes sont encore présentes sur le sol terrestre. Les plus gros météorites rentrent dans l'atmosphère à plus de 100 000 km/h et ne s'y consument pas entièrement. En percutant le sol un cratère se forme, comme quand on lance un projectile dans de la boue. Si la météorite est très dense elle peut s'enfouir au centre du cratère d'impact, mais si elle est poreuse, elle peut tout aussi bien exploser, en milles fragments à quelques kilomètres d'altitude et se disperser sur des dizaines de kilomètres alentour ou carrément exploser dans l'atmosphère en libérant toute son énergie sous forme de chaleur. Différents spécimens de météorites ont été récoltés sur les six continents, y compris aux pôles. D'autres sont restées sur place comme Hoba, la météorite la plus lourde du monde, perdue au milieu de la savane de Namibie, à demi enterrée, elle pèse 66 tonnes. La météorite de Ahnighito, d'une masse de 34 tonnes de fer est tombée il y a environ 10 000 ans au Groenland. Elle est exposée au Musée d'Histoire Naturelle de New York. Cependant la plupart des météorites se brisent et brulent sous la pression de la couche atmosphérique terrestre, comme la météorite de Peekskill qui tomba en 1992 ne résistant pas à une force de pression de 300 atmosphères.

Selon sa taille et sa structure interne, la météorite pourra ou non traverser l'atmosphère terrestre. Le cratère d'impact fait en théorie, 24 fois la taille de la météorite mais certains cratères peuvent atteindre une trentaine de fois cette taille, lorsque la densité du bolide est très élevée. Certains météorites ont séjourné sur d'autres astres avant d'atterrir sur notre sol. Quelques chondrites découvertes en Antarctique proviennent de la Lune car elles présentent la même composition que les roches ramenées par les missions Apollo, entre 1969 et 1972. Les météorites pourraient être la cause d'extinctions massives d'espèces anciennes. La plus célèbre étant la météorite de 10 km de diamètre qui a provoqué la disparition des dinosaures. Le cratère du Chicxulub au Mexique avec son diamètre de 200 km, garde encore les traces de ce qui s'est passé, il y a 65 millions d'années. De par leur origine, les structures internes des météorites sont riches en informations et ont une grande importance pour les scientifiques qui étudient en direct les reliquats d'une époque lointaine où le système solaire était à peine façonné et dans lequel les débris et poussières étaient en cours d'accrétion.

Image : La météorite de Willamette tombée en 1906 dans la Vallée de l'Oregon, est exposée au Musée d'Histoire Naturelle de New York, AMNH/HAYDEN

Comment reconnaitre une météorite ?

Reconnaitre une météorite parmi toutes les roches terrestres est assez difficile.
Le détail le plus frappant d'une météorite est son poids. Une météorite ferreuse ou sidérite est bien souvent 2 à 3 fois plus lourde que les roches terrestres, de même taille.
Les météorites rocheuses ou pierreuses, appelées lithoïdes, sont 2 fois plus légères que les roches terrestres de même volume.
La surface d'une météorite est assez lisse mais souvent présente des lignes, des sillons, des dépressions superficielles et des cavités profondes qui témoignent des effets de la friction atmosphérique sur leur surface. La présence d'une croute de fusion sur la surface de l'objet, d'aspect noirâtre, d'une épaisseur d'environ un millimètre est un signe significatif, d'une météorite.

Image : Météorite ferreuse trouvée à Rancho Gomelia, au Mexique. C'est une octahedrite composée d'un alliage de nickel et de fer.
Le test à l'acide révélant la structure dite Widmanstätten est bien visible (taille d'environ 14 cm).
crédit : D. Ball, ASU

Images de météorites

Image : A gauche, une météorite métallique photographiée sur la planète Mars. Crédit : NASA

Image : Ce fragment de météorite sombre et lisse, de 631g et d'un peu moins de 10 cm de côté, a été trouvé en Australie (image de droite). Sa croute présente les signes d'une fusion, elle est presque totalement composée de pyroxène, un composant typique de la lave. De par sa structure interne granuleuse et l'abondance de ses isotopes de l'oxygène, ce fragment ne ressemble en rien aux roches terrestres ou lunaires. Sa signature spectrale est en fait identique celle de l'écorce de l'astéroïde Vesta. La plupart des fragments sont exposés au Western Australian Museum.
Document New England Meteoritical Services

Météorite de Murchison

La chondrite carbonée de Murchison est l'une des météorites les plus étudiées.
Murchison est le nom d'un village à environ 130 kilomètres au nord de Melbourne, dans l'état de Victoria en Australie. C'est à Murchison, sur 13 km2, que l'on a récupéré les fragments de 100 kg de météorite. Le 28 septembre 1969, environ 700 pierres composaient cette pluie de cailloux. Le fragment le plus important de la météorite de Murchison, a une masse de 7 kg. Ce sont des centaines de petites pierres semblables à des morceaux de charbon de bois, qui se sont abattues sur le village. La météorite Murchison de couleur foncée, contient de nombreux chondres, 10% d'eau, 2% de carbone, des grains de pyroxène, d'olivine et de fer oxydé ainsi que des nano diamants. Mais le plus intéressant pour les scientifiques, est qu'elle contient également une grande variété de composés organiques y compris des acides aminés qui sont à la base du vivant. 70 acides aminés ont été trouvés au sein de cette chondrite carbonée, dont l'alanine, la glycine, la valine, la leucine, l'isoleucine, la proline, l'acide aspartique et l'acide glutamique qui sont présents dans les protéines terrestres.
Est-ce que les molécules organiques peuvent se former dans l'espace ?
La météorite de Murchison est une mémoire précieuse des conditions physicochimiques qui régnaient dans la nébuleuse proto-solaire.

L'analyse des isotopes, contenus dans les grains de cette météorite nous en apprend beaucoup, sur la naissance du Soleil, c'est ce que démontrent les travaux de Philipp R. Heck et ses collègues.
A l'aide du spectromètre de masse du Chicago Center for Cosmochemistry, les chercheurs ont déterminé la concentration d'atomes de néon et d'hélium dans 22 grains pré-solaires contenus dans la météorite de Murchison. Ces concentrations sont importantes à connaitre car, sous l'action des rayons cosmiques de la Galaxie, elles se modifient à l'intérieur des grains de poussière et évoluent, en fonction du temps de vie passé dans le milieu interstellaire. On peut estimer ainsi, le temps écoulé, entre la formation d'un grain de poussière dans l'atmosphère d'une étoile géante en fin de vie et son entrée dans une météorite d'un disque protoplanétaire en formation. Les modèles des astrophysiciens conduisaient à un temps de résidence moyen de 500 millions d'années, mais ce temps est remis en cause par Heck et ses collègues. 17 des grains pré-solaires n'étaient visiblement restés dans le milieu interstellaire que quelques millions d'années à 200 millions d'années, tout au plus.

Image : Fragment de la météorite Murchison tombée en Australie le 28 septembre 1969.
crédit : Photo Chip Clark © Smithsonian Institution